Die Eigenschaften einer Membran

In diesem Punkt hat eine Membran unabhängig von allen mechanischen Eigenschaften zwei Bestimmungsgrößen:

• die Auslenkung oder auch Elongation
• die Frequenz der ausgeführten Schwingung

Beide Größen sind völlig unabhängig voneinander. Abweichend von den üblichen, vereinfachten Darstellungen wird hier die komplette Herleitung der Geschwindigkeit der Membran verwendet. Dabei ist zunächst die Elongation eine Funktion der Zeit. Sie wird der Einfachheit halber als eine harmonische Schwingung angenommen. $\begin{array}{cccc}& l\left(t\right)& =& l_{0}sin\left(2\pi ft\right)\end{array}$ Die Ableitung der Elongation nach der Zeit ergibt die momentane Geschwindigkeit der Membran. $\begin{array}{cccc}(1)& v\left(t\right)& =& 2\pi f{l}_{0}cos\left(2\pi ft\right)\end{array}$

Die Membran setzt mit dieser Momentangeschwindigkeit zwei Vorgänge gleichzeitig in Gang:

• Ein Volumen an Gas wird verdrängt wodurch eine Strömung entsteht.
• Die Atome bzw. Moleküle innerhalb dieses Volumens erfahren eine Änderung ihrer mittleren quadratischen Geschwindigkeit.