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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Nr. 32. 



einem Meter Flche wrde am Meeresufer diircli den 

 Gegendruck ein Gewiclit von 10 300 kg, also von mein- 

 als 20U Ctr. heben, und ebenso ein luftleerer Kaum von 

 einem Millimeter Flche ein Gewicht von 10 gr. Es folgt 

 hieraus, dass ein sehr geringer luftleerer Raum gengt, 

 um einen schweren Kfer, geschweige ein leichteres In- 

 sect, eine Biene, eine Fliege, eine Mcke in die Luft zu 

 heben. 



FAn luttleerer Raum ber einem Insect kann nur her- 

 gestellt werden, indem sehr harte und steife, dabei aber 

 kurze Flgel bei den Kfern die sogenannten Flgel- 

 decken, sich schnell bewegen, so schnell, dass sie 

 einen Ton geben. Man hat in Maikferjahren hufig Ge- 

 legenheit, das Auffliegen des Thieres zu beobachten. Es 

 prft zuerst gleichsam durch kurzes Sunmieu die Kraft 

 seiner Flgel, darauf schwingt es sieh ab und schiesst 

 summend in einer gegebenen Richtung fort. Stsst es 

 dabei an einen Gegenstand an, so fllt es sofort zu 

 Boden, ohne den geringsten Versuch zu machen, sich 

 schwebend zu erhalten. Bienen und Fliegen beherrschen 



ihren summenden Flug besser, sie 



gelangen 



ohne 



Schwierigkeit an die Stelle, wo sie ihre Nahrung saugen. 



Ohne Zweifel wrde eine blosse Verdnnung der 

 Luft, etwa auf die Hlfte des Drucks, bei vergrsserter 

 Saugflche eine hnliche Wirkung ussern und ebenfalls 

 ein Insect tragen knnen; indess scheint das Tonen des 

 Fluges anzudeuten, dass in der That die Bildung eines 

 luftleeren Raumes stattfindet. Die hebende Wirkung mag 

 dabei durch eine Verdnnung der Luft ber und durch 

 eine Verdichtung unter den Flgeln verstrkt werden. 

 Die Bildung eines Tones scheint, wie wir sehen werden, 

 stets mit der Bildung eines luftleeren Raumes verbunden 

 zu sein, dessen Schliesseu durch das Ohr vernommen 

 wird. Die Luft schlgt dabei mit ihrem ungeheuren 

 Druck an einen festen Krper oder gegen sich selbst wie 

 ein Hammer an eine Glocke. 



Unserer Technik ist es versagt, sich fr das Fliegen 

 so dunner und fester Gewebe zu bedienen, wie die Natur 

 es vermag'. Dagegen scheint es nicht unmglich, kurzen 

 und festen rotirenden Scheiben von massiger Grsse eine 

 so schnelle Bewegung und eine solche Stellung zu geben, 

 dass der gebildete leere Raum vermag, eine verhltniss- 

 mssig grosse Last zu tragen. 



Um die Verhltnisse zu wrdigen, unter denen sieh 

 in der Natur der leere Raum bildet, 

 wgungen dienen. 



Die Geschwindigkeit, welche ein Krper durch den 

 freien Fall in einer Secuude erlangt, betrgt in einer 

 geographischen Breite von 45" g:= 9,8055 m; g wird die 

 durch die Schwere genannt. 



Fliesst eine Wassersule von der Hhe 

 eine pltzlich am Boden bewirkte Oefifnung 

 reicht die Geschwindigkeit des abfliessenden 

 einer Seeunde die Geschwindigkeit des aus 



mgen folgende Er- 



Besehleunigung 



V2 g 



durch 

 ab, so er- 

 Wassers in 

 der gleichen 



Hhe herabfallenden Krpers und behauptet fortan diese 

 Geschwindigkeit, wenn sich die Hhe der Wassersule 

 nicht ndert. Das Gleiche gilt von jeder anderen 

 Flssigkeit. 



Befnde sich an der Stelle des Wassers ein Gas, 

 z. B. atmosphrische Luft, unter dem Druck der obigen 

 Wassersule, so wrde sein Abfliessen in dem Verhltniss 

 schneller sein, als sein specitisches Gewicht kleiner ist 

 als das des Wassers. Setzt man dies Gewichtsverhltniss 

 wie 1 : 733,55, so wrde seine Geschwindigkeit in einer 

 Secunile auf 9,8055 x 733,55 = 7593 m anwachsen. 



Der Druck der Atmosphre betrgt aber, wie an- 

 gegeben wurde, weit mehr, denn er ist dem Gewicht 

 einer Wassersule von 10,333 m gleich, und die Be- 

 schleunigung unter diesem Druck wrde also einer Fall- 



In'ihe, oder dem Druck einer Wassersule von 2 x 10,333 m 

 entsi)reehcn. Es wrde also atmosphrische Luft, welche 

 eine Seeunde lang in einen leeren Raum einstrmte 

 wenn ein solcher Fall mglich wre, eine Ge- 

 schwindigkeit, die wir y nennen wollen, erlangen von 

 y = 2x 10,333 X 733,55 m = 16 003 m. 



Wird in der atmosjjhrischen Luft unter dem Druck 

 derselben am Meeresufer ein leerer Raum pltzlich ge- 

 ffnet, so strzt sich die Luft mit beschleunigter Ge- 

 schwindigkeit in den leeren Raum. Die erlangte Ge- 

 schwindigkeit V wird gefunden durch die Formel r = y . I, 

 wobei y die obige Ziffer der Beschleunigung und t die 

 Dauer der Einstrmung in Bruehtheilen einer Seeunde 

 bedeutet. 



Als Beispiel diene das Schwingen einer gespannten 

 Saite, welche 16 Hin- und Herbewegungen in der Seeunde 

 macht: der tiefste in der Orgel verwendete Ton. Schwingt 

 die Saite in zum Theil luftleerem Raum, so wird sie zwei 



umgebende 



Mal, also 32 Mal in der Seeunde, au die 

 Luft anstossen. Da die Schnelligkeit der Bewegung in 

 der Mitte zwischen beiden Anstossen, also im vierten Theil 

 der Hin- und Herschwingung am grssten ist, so nuiss 

 obiger Werth von y mit Vei multiplieirt werden, woraus 

 sich das Maximum der Geschwindigkeit der Schwingung 

 zu 250,04 m ergiebt. 



Nimmt man eine Tonsehwingung um 8 Oetaven hher, 

 also 16 2* = 4096 Hin- und Herschwingungen in der 

 Seeunde, so wurde man aus obigem Werth von y mit 

 V4 V4096 = Vi6384 multiplieiren mssen und ein Maximum 

 des Einstrmens in den leeren Raum von 0,977 m Ge- 

 schwindigkeit erhalten. Es wird angenommen, dass 

 24 000 Hin- und Hersehwingungen in der Seeunde noch 

 fr das Ohr vernehmbar sind (Koppe: Physik). Hiernach 

 wrde ein luftleerer Raum sich schon bei einer Geschwindig- 

 keit von 0,167 m bilden. 



Der Umstand, dass die Luft beim Einstrmen in den 

 leeren Raum durch ihre Ausdehnung klter wird, wodurch 

 sich ihre Geschwindigkeit vermindert, dieser und andere 

 Umstnde sind bei vorstehenden Schtzungen, welche nur 

 allgemeine Vorstellungen geben sollen, ausser Acht ge- 

 lassen worden. Diese Errterungen sollen nur zeigen, 

 wie leicht sich in der Natur luftleere Rume und damit 

 Tonschwingungen bilden knnen, von dem Jlurmeln eines 

 Gebirgsbaches, dem Rauschen der Bltter im Winde und 

 dem Summen der Insecten an bis zum Rollen des Donners. 



Die Bildung des Tones oder Schalles hngt im AVeseut- 

 lichen ab von der Breite der Flche, gegen welche die Luft 

 beim Schliesseu des leeren Raumes anstsst, und von der 

 Tiefe dieses Anstosses, weil mit dieser Tiefe die Dauer 

 der Bewegung und damit die Gewalt des Anstosses 

 grsser wird. Man erwge, dass dieser Anstoss dem 

 Schlage eines Hammers von 200 Ctr. Gewicht auf den 

 Quadratmeter gleich ist. So geben die tiefsten Pfeifen 

 einer Orgel nur einen verhltnissmssig sehwachen, 

 dumpfen Ton, whrend die grelle Pfeife der Locomotive 

 weithin tnt. Im ersteren Falle ist der sich sehliessende 

 luftleere Raimi verhltnissmssig breit, aber nicht sehr 

 tief; in letzterem Falle findet das Gegentheil statt. Da- 

 gegen erffnet die Entladung eines Geschtzes einen 

 weiten und dabei tiefen leeren Raum, den die in ihn mit 

 beschleunigter Geschwindigkeit einstrzende Luft in 

 lngerem Zeitraum anfllt, wodurch sich der Anstoss ver- 

 grssert. Ein hnliches Vorkommen findet statt, wenn 

 Blitze die Luft zerreissen. 



Die strksten jedoch unter allen auf der Erde vor- 

 kommenden Schallbildungen stellen die Feuerkugeln dar. 

 Hier wird durch eine Explosion, welche nur eine 

 Explosion v(n Knallgas sein kann, die Atmosphre in 

 einem Raum zerrissen, der sich oft nach Tausenden 



