Zentraler Oszillator und Raum-Quanten-Medium - Supernova ...

Stationäre Strömung (Druckpunkte)
Unter einer Strömung versteht man die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen. Ursache einer
Strömung sind beispielsweise die Schwerkraft oder Druckdifferenzen. Zur Kennzeichnung der Bewegungsrichtung
der Strömung verwendet man Stromlinien. Stimmen nun die Bahnen der einzelnen
Teilchen mit diesen Stromlinien überein und behalten diese Stromlinien über längere Zeit ihre Form,
so nennt man die Strömung stationär.
Wird die Kugel von einer idealen (reibungslosen) Flüssigkeit umströmt, so bildet sich an der vordersten
Kontaktstelle ein Staupunkt. An dieser Stelle wird die Strömungs-Geschwindigkeit der Flüssigkeit
gleich Null und zugleich baut sich an diesem Punkt ein maximaler Druck auf (Druckpunkt). Von diesem
Punkt ausgehend teilt sich die Strömung, umfließt die Kugel und bildet an der 180 Grad gegenüberliegenden
Stelle einen analogen Druckpunkt. Die Strömungs-Geschwindigkeit nimmt zu, erreicht
ihren maximalen Wert am Äquator der Kugel und nimmt anschließend wieder ab, bis zum Stillstand
am entgegengesetzten Staupunkt. Die Druckabnahme innerhalb der Strömung (senkrecht zur Strömung)
um die Kugel, erreicht ihren maximalen Wert am Ort der maximalen Geschwindigkeit, also am
Kugel-Äquator. Die Kräfte, die an den beiden Staupunkten, bzw. Druckpunkten auf die Kugel wirken,
sind gleich groß, aber entgegengesetzt und kompensieren sich daher zu Null (siehe auch 12.9. Glossar).
Auf eine in die (konstante) Strömung einer idealen Flüssigkeit eingetauchte Kugel wirken keinerlei
Kräfte. Umgekehrt erfährt eine Kugel keinen Widerstand, wenn sie sich mit konstanter Geschwindigkeit
(gradlinig-gleichförmig) durch eine ruhende ideale Flüssigkeit oder ein ruhendes Gas bewegt.
Statischer Mediumsdruck
Ein auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübter Druck verteilt sich auf das ganze Medium nach allen
Seiten mit gleicher Stärke. Oder: Im Inneren, sowie an den Grenzflächen eines äußeren Kräften nicht
unterworfenen, ruhenden Mediums herrscht überall der gleiche Druck. Dies ist der statische Mediumsdruck.
Diese allseitige Druckverteilung erklärt sich aus der leichten Verschiebbarkeit der Teilchen
in Flüssigkeiten und Gasen.
Unterschiedliches Reflexionsverhalten (Phasenverschiebung) von longitudinalen Wellen und
transversalen Wellen
Longitudinale Wellen: Wird eine Feder elastisch aufgehängt und durch eine kurze Abwärtsbewegung
in Schwingung versetzt, so pflanzt sich eine Verengung der Spiralen nach unten bis ans Ende der
Feder fort. Ist die Verdichtung am Ende angelangt, so läuft sie frei aus und eine anschließende Verdünnung
läuft zurück. Bei der Reflexion am freien oder „weichen“ Ende wird also eine Verdichtung als
Verdünnung reflektiert, was man als Phasensprung oder Phasenverschiebung um 180° Grad bezeichnet.
Hält man die Feder jedoch am unteren Ende fest, so wird die Verdichtung reflektiert und läuft als Verdichtung
zurück. Es folgt also auf die Verdichtung keine Verdünnung, sondern wieder eine Verdichtung.
Auch eine Verdünnung läuft ebenso als Verdünnung zurück. Bei der Reflexion am festen oder
„harten“ Ende wird also eine Verdichtung reflektiert als Verdichtung und eine Verdünnung wird als
Verdünnung reflektiert.
Transversale Wellen: Wird ein horizontal gespanntes Seil an einem Ende beweglich aufgehängt und
am anderen Ende durch eine Aufwärtsbewegung in Schwingungen versetzt, so pflanzt sich ein Wellenberg
bis ans Ende des Seiles fort. Weil aber das Seilende frei beweglich ist, kann es die von dem
ankommenden Wellenberg hervorgerufene Schwingung nach oben voll ausführen. Es ist gewissermaßen
so, als ob man diesem Seilende eine ruckartige Bewegung nach oben erteilen würde, die jetzt
als Wellenberg wieder zurückläuft. Ebenso läuft auch ein ankommendes Wellental. Bei der Reflexion
an freien oder „weichen“ Ende wird also ein Wellenberg reflektiert als Wellenberg und ein Wellental
wird reflektiert als Wellental.
Wird das Seil jedoch am Ende festgehalten oder fixiert, so kann das Seilende keine Schwingungen
senkrecht zur Seilrichtung ausführen. Kommt also ein Wellenberg an, so führen bereits die vorletzten
Seilteilchen die ihnen nach oben erteilte Bewegung nicht voll aus, denn das fixierte Ende des Seils übt
einen Zug nach unten auf sie aus, durch den sie einen Bewegungsimpuls ebenfalls nach unten bekommen.
So kommt es zur Ausbildung eines Wellentals, das sich in der Gegenrichtung fortbewegt.
Bei der Reflexion am festen oder „harten“ Ende wird also ein Wellenberg reflektiert als Wellental und
ein Wellental wird reflektiert als Wellenberg. Man bezeichnet dieses Reflexionsverhalten Phasensprung
oder Phasenverschiebung um 180° Grad.
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