Was eine Schallmauer ist und wie sie entsteht, erfährst du hier und im Video !
Inhaltsübersicht
Was ist eine Schallmauer?
Flugzeuge sind die schnellsten Transportmittel der Welt. Schon bevor ein Flugzeug anfängt zu fliegen, machen seine Motoren bereits Geräusche. Geräusche nennst du allgemein auch Schall. Denn Schall ist alles, was du hören kannst. Das Flugzeug sendet also Schall aus. Der ausgesendete Schall bewegt und breitet sich dann in Wellen, den Schallwellen, aus.
Sobald das Flugzeug oben in der Luft fliegt, bewegen sich sowohl das Flugzeug und als auch sein erzeugter Schall. Das Flugzeug wird immer schneller und kann irgendwann sogar gleich schnell wie sein eigener Schall sein. Wenn das Flugzeug genauso schnell ist, wie die Schallwellen, die es aussendet, dann stauen sich die Schallwellen vor dem Flugzeug zu einer Mauer auf. Das ist dann die Schallmauer.
Merke: Schall ist nicht unendlich schnell. Die Schallgeschwindigkeit ändert sich mit der Temperatur. Bei 20° C ist der Schall 1.231 km/h schnell.
Schauen wir uns die Entstehung jetzt noch einmal genauer an dem Flugzeug-Beispiel an!
Wie entsteht eine Schallmauer?
Flugzeuge zum Beispiel erzeugen also Schall, der sich vom Flugzeug in alle möglichen Richtungen rundherum ausbreitet. Die Flugzeuge, in denen du zum Beispiel in den Urlaub fliegst, sind aber nicht so schnell wie der Schall. Ein normales Passagierflugzeug erreicht etwa 1.000 km/h. Hier entsteht noch keine Schallmauer.
Militärflugzeuge hingegen können bis zu 2.000 km/h schnell werden. Hierbei kann das Flugzeug also deutlich schneller fliegen, als sich sein ausgesandter Schall bewegt. Somit ist die Geschwindigkeit des Flugzeugs höher als die Schallgeschwindigkeit selbst.
Das führt dazu, dass das Flugzeug den langsameren Schall sozusagen vor sich her schiebt. Da die Schallwellen nicht einfach ausweichen können, werden sie zusammengepresst. Nach kurzer Zeit verdichten sie sich und türmen sich aufeinander. Die Schallmauer ist entstanden.
Wenn das Flugzeug die Schallmauer durchbricht, entsteht ein lauter Knall. Diesen Knall nennst du Überschallknall. Hinter dem Flugzeug breiten sich die Schallwellen dann kegelförmig aus.
Übrigens: Du kannst die Schallgeschwindigkeit auch nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach als Mach1 bezeichnen. Eine Geschwindigkeit, die doppelt so schnell ist wie Schallgeschwindigkeit, nennst du Mach2.
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Das erste Mal schneller als der Schall
Der erste Durchbruch der Schallmauer liegt noch gar nicht so lange zurück. Im Jahr 1947 gelang es dem amerikanischen Piloten Chuck Yeager, als erster Mensch schneller als der Schall zu sein. Mit seinem Raketenflugzeug X-1 schrieb er damals Luftfahrtgeschichte.
Schon gewusst? Früher hatten Piloten großen Respekt davor, die Schallmauer zu durchbrechen. Sie dachten, ihre Flugzeuge würden dadurch zerschellen. Deswegen steckt in der Schallmauer auch das Wort „Mauer“: Piloten glaubten damals noch, sie würden gegen eine Mauer fliegen.
Überschallknall
Wenn die Schallmauer durchbrochen wird, entsteht ein sehr lauter und unangenehmer Knall. Schau dir jetzt unser Video zum Überschallknall an, um noch mehr über das Thema zu erfahren!
Schallmauer — häufigste Fragen
(ausklappen)
Schallmauer — häufigste Fragen
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Was bedeutet „Schallmauer durchbrechen“?„Schallmauer durchbrechen“ bedeutet, dass ein Flugzeug so schnell fliegt, dass sich die von ihm erzeugten Schallwellen nicht mehr nach vorne ausbreiten können. Die Schallwellen stauen sich dann vor dem Flugzeug wie eine „Mauer“, obwohl dort keine feste Wand ist.
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Wann durchbricht man die Schallmauer?Die Schallmauer durchbricht man, wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs die Schallgeschwindigkeit erreicht oder übersteigt. Unterhalb davon können sich die Schallwellen nach vorne ausbreiten und es entsteht keine „Mauer“. Bei etwa
liegt die Schallgeschwindigkeit ungefähr bei 
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Wieso knallt es, wenn man die Schallmauer durchbricht?Der Knall beim Durchbrechen der Schallmauer entsteht, weil sich die zuvor „zusammengeschobenen“ Schallwellen auf einmal als starke Schallwelle ausbreiten. Diese kurze, sehr laute Druckwelle hört man am Boden als Überschallknall. Hinter dem Flugzeug breitet sich der Schall dabei kegelförmig aus.
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Kann man mit Schallgeschwindigkeit fliegen?Mit Schallgeschwindigkeit kann ein Flugzeug fliegen, aber dann ist es genau so schnell wie die Schallwellen, die es selbst erzeugt. Dadurch können sich die Schallwellen vor dem Flugzeug nicht mehr „wegbewegen“ und stauen sich auf. In Luft bei entspricht das ungefähr .
Schall verstehen
Die Schallmauer ist ein bekanntes Beispiel aus der Welt von Schall. Du vergleichst, wie schnell sich Schall in Luft ausbreitet und wie sich das bei verschiedenen Geräuschen bemerkbar macht. So erkennst du, warum man Schall manchmal erst später hört und warum schnelle Bewegungen die Schallwellen beeinflussen können. Im Ingenieurwissenschaftenbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.