Was eine Longitudinalwelle ist und was sie besonders macht, erfährst du hier und im Video dazu.
Inhaltsübersicht
Longitudinalwelle einfach erklärt
Die Longitudinalwelle, auch Längswelle genannt, ist eine mechanische Welle. Sie schwingt parallel zu ihrer Ausbreitungsrichtung. Neben der Longitudinalwelle gibt es auch die Transversalwelle, die hingegen senkrecht schwingt.
Die Wellenberge und -täler zeigen sich in Ausbreitungsrichtung. Dadurch kommt es an den Wellenbergen zur Verdichtung des Mediums und an Wellentälern zur Verdünnung des Mediums. Daher ist eine Longitudinalwelle eine Druckwelle. Ein Beispiel dafür ist eine Schallwelle.
Anders als Transversalwellen können sich Longitudinalwellen auch innerhalb von Flüssigkeiten oder Gasen ausbreiten. Innerhalb eines Festkörpers sind die Longitudinalwellen sogar schneller als die Transversalwelle.
Dimension der Ausbreitungsrichtung
Eine Welle breitet sich entweder 1-Dimensional oder 2-Dimensional aus.
Eine 1-Dimensionale Welle breitet sich nur in eine Richtung aus. Dagegen breitet sich eine 2-Dimensionale Welle kreisförmig in alle Richtungen aus.
Longitudinalwellen Beispiel
Hier findest du einige Beispiele für typische Longitudinalwellen:
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Schallwelle: Eine Schallwelle ist eine 2-Dimensionale Welle. Sie breitet sich von einem Punkt in alle Richtungen gleichmäßig aus.
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Stauwelle: Auch ein stockender Autostau stellt eine Longitudinalwelle dar. Dabei bewegt sich eine Welle aus fahrenden Autos durch die stehenden Autos. Hierbei handelt es sich um eine 1-Dimensionale Welle.
- Erdbebenwelle: Ein Erdbeben besteht auch aus einer Welle, die sich durch die Erde ausbreitet. Aber Achtung: nur die unterirdischen Erdbebenwellen sind longitudinal. An der Erdoberfläche ist ein Erdbeben eine Transversalwelle.
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Transversalwelle
Klasse! Die Longitudinalwelle und die Transversalwelle sind die zwei Arten der mechanischen Wellen. Mehr über die Transversalwelle erfährst du im Artikel hier dazu.
Longitudinalwelle — häufigste Fragen
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Longitudinalwelle — häufigste Fragen
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Was heißt „longitudinal“?„longitudinal“ bedeutet „in Längsrichtung“ und beschreibt bei einer Welle, dass die Schwingung parallel zur Ausbreitungsrichtung verläuft. Bei einer „Longitudinalwelle“ bewegt sich das Medium also vor und zurück in dieselbe Richtung, in der sich die Welle weiterbewegt.
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Was sind Beispiele für Longitudinalwellen?Beispiele für Longitudinalwellen sind Schallwellen, Stauwellen im Straßenverkehr und die unterirdischen Erdbebenwellen. Bei allen drei wandert eine Verdichtung durch das Medium weiter, während die einzelnen Teilchen nur vor und zurück schwingen.
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Wie breitet sich Schall aus?Schall breitet sich von einer Schallquelle aus als Welle im Medium aus. In Luft oder Wasser läuft der Schall nicht nur nach vorn, sondern verteilt sich von einem Punkt aus in alle Richtungen, also kreisförmig. Dabei werden Bereiche im Medium abwechselnd verdichtet und verdünnt.
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Warum sind Schallwellen Longitudinalwellen?Schallwellen sind Longitudinalwellen, weil die Teilchen des Mediums in Ausbreitungsrichtung hin und her schwingen. Dadurch entstehen entlang dieser Richtung abwechselnd Verdichtungen und Verdünnungen, die sich als Druckwelle fortpflanzen. Man hört den Schall, obwohl die Luftteilchen nicht mitwandern, sondern nur um ihre Ruhelage schwingen.
Mechanische Wellen verstehen
Die Longitudinalwelle ist eine wichtige Wellenart in der Physik und gehört zu den mechanischen Wellen. Du ordnest Wellen nach ihrer Schwingungsrichtung und danach, wie sie sich im Medium ausbreiten. So erkennst du, warum manche Wellen Verdichtungen und Verdünnungen bilden und andere Wellenberge und Wellentäler zeigen. Weitere Videos dazu findest du in unserem Ingenieurwissenschaftenbereich.