• Wir werden in den nächsten Tagen verschiedene Wartungsoperationen und Optimierungen am Server durchführen. Es wird zu mehreren Ausfällen kommen, die teilweise auch mehrere Stunden umfassen können.

Physik. Problem ..

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HI all .. sitze hier am PC und peil nicht wie man das machen kann ...

Also die Aufgabe: Ein Stein fällt in einen tiefen Brunnenschacht. Nach 6 sekunden hört man den Stein an der oberfläche aufschlagen. Wie tief ist der brunnen ???

Also ich habe folgenden ansatz aber ich weiss einfach cniht wie die aufgabe sonst lösbar wäre ..

s(t) = 1/2 x 9.8 x t²

Jetzt ist das Problem .. das ich die Tiefe berechnen muss ...

Ich hab aber ledeglich die Werte das der stein 6 sek nach dem Löslassen zu hören ist ... also muss ich a) die schallgeschwindigkeit und die normale fallgeschwindigkeit in einer formel zusammenfassen sodass nur noch s(t) da bleibt ... hat einer vll ne Idee ???

Folgende Ansätze hatte ich ausserdem die aber irgendwo net stimmen ..

s(t) = 1/2 x 9.8 x t² - [320 x t ]
 
schallgeschwindigkeit kannste eigentlich vernachlässigen ^^

einfach die formel für den freien fall nehmen (oben die)
 
s = g/2 * t²

Strecke = Fallgeschwindigkeit / 2 * Zeit² (siehe deine Formel oben)

Muss man nur noch die Fallgeschwindigkeit [Erdbeschleunigung 9.807 Meter pro Sekunde] und die Zeit [Fallzeit 6 Sekunden] einsetzten und ausrechnen ^^

Was du unten über das - [320 x t ] erreichen willst kann ich nicht ganz nachvollziehen :o

(btw, bei sowas muss man dann immer, falls es nicht schon in der Aufgabe steht, hinschreiben, dass man den Luftwiderstand vernachlässigt hat :o)
 
Kleiner Einwurf von einem Physik-DAU:
Erreicht der fallende Stein sofort nach dem Loslassen die maximale Fallgeschwindigkeit von knapp 10m/s oder muss er erst darauf "beschleunigen" ?

Gruß Robi
 
Der wird beschleunigt mit v=a*t wobei a hier =g ist :o

also s = 1/2*a*t² = 0,5*9,81*36 :o

Die Schallgeschwindigkeit ist denke ich vernachlässigbar und Luftwiderstand gibts in der Physik sowieso net :p
 
Ahja, die Beschleunigung hab ich vergessen :D

edit: Ist aber ein tiefer Brunnen :o

edit2: Nah die Beschleunigung hab ich gar nicht vergessen, die ist doch in meiner Formel drin :D
 
hAqueE said:
Folgende Ansätze hatte ich ausserdem die aber irgendwo net stimmen ..

s(t) = 1/2 x 9.8 x t² - [320 x t ]

also mal abgesehen davon, dass ich auch denke, dass du den schall vernachlässigen kannst, hast du nicht berücksichtigt, dass in deiner formel 2 unterschiedliche zeiten t vorkommen

also der stein fällt meinetwegen so 5.5 sekunden und der schall kommt nur 0.5 sekunden lang zurück...

s(t) = 1/2 x 9.8 x (t1)² - [320 x (t2)]


du weißt aber, dass t1 + t2 = 6 sekunden ist... also wenn der stein runterfällt und anschließend der schall zurückkommt, sind 6 sekunden vergangen

also kannst du t2 durch (6sek. - t1) ersetzen...

s(t) = 1/2 x 9.8 x (t1)² - [320 x (6sek. - t1)]


dann weißt du aber immer noch nix...
---------------------------------------------------------------------------

besser wäre folgendes:

du hast 2 bewegungsgleichungen:

steinfall: s = g/2*t1²

und schall: s = 320 * t2 bzw s = 320(m/s) * (6sek. - t1)

das s ist die höhe des brunnens und in beiden formeln gleich... also kannst du die beiden formeln auch gleichsetzen...

g/2*t1² = 320 * t2

also t2 = (g/2*t1²)/320

und du weißt ja auch, dass

t1 + t2 = 6 bzw t2 = 6 - t1


wieder 2 gleichungen und 2 unbekannte... sollte man lösen können

6-x = (g/2*x²)/320

bzw: g/640 * x² + x - 6 = 0

t1 ist also 5.53 sekunden

und t2 ist ja 6 - 5.53, also 0.47sek

jetz setzt du die 5.53 sekunden in die erste gleichung ein:

s = g/2*t1²

bzw s = g/2 * (5.53)²

s = 149.999 meter :/ also rund 150m

kontrolle:

schall vernachlässigen!

s = g/2 * 6²

s = 176.58



also fast das selbe, demnach isses richtig...


btw: zeig mir mal nen 150 meter tiefen brunnen :o


P.S.:
Talatavi said:
Kleiner Einwurf von einem Physik-DAU:
Erreicht der fallende Stein sofort nach dem Loslassen die maximale Fallgeschwindigkeit von knapp 10m/s oder muss er erst darauf "beschleunigen" ?

Gruß Robi

was du meinst, ist die fallbeschleunigung. die beträgt 9.81 meter/sek², also rund 10m/s² und ist konstant (also immer gleich groß)

es gibt keine maximale fallgeschwindigkeit (von der lichtgeschwindigkeit mal abgesehen). Es sind auch schon menschen mit überschall gefallen...
http://www.findarticles.com/p/articles/mi_qa3897/is_200108/ai_n8989388

ich beziehe mich da auf den versuch von 1960
 
Last edited:
naja, auf der erde gibt es schon ne maximale fallgeschwindigkeit, wir ham immerhin luft ;)

wenn die maximale fallgeschwindigkeit aber 10m/s wäre, dann würdest jan ur 1sec lang beschleunigen >_<



ansonsten hat springmaus recht würd ich sagen :)
 
Ich danke dir Springmaus dein Ansatz ist sehr schön .. wenn ich denken würde das man den schall vernachlässigen könnte würde ich es hier net schreiben :P .. es geht um physik und da hab ich s gerne genau :)

Desweiteren geht es um die Theorie :P ..

**** ich glaub ich hab nur 13 pts bei Physik arbeit :(
 
hmmmm wenn der Brunnen derart tief ist kann man den Schall i.d.T. nicht vernachlässigen :o

gj@Springmaus, das mit den 2 verschiedenen t´s hatte ich auch schonmal und bin ewig net drauf gekommen wo der Fehler is lol

Die 2 Gleichungen kann man ja dann gleichsetzen oder ineinander einsetzen oder wie auch immer man lustig ist :eek
 
jop, die brunnenaufgabe is sehr beliebt. die hatten wir auch mal in ner klausur :)
 
OMG mein mathelehrer hätte seine helle Freude mit sowas. Der gestaltet sogar seine Freizeit damit. Wie kommen Lehrer nur auf so dämliche Ideen? Achja von wegen Schall, müßte dieser nicht extrem vervielfacht werden im Brunnen wegen den Wänden? oda ist das durch die Runde Form (wenn der Brunnen den rund is) egal?
 
möglich wärs...

bei echo und interferenz könnte sich der schall verstärken...

aber das ändert eigentlich nix...
 
schon klar ich meinte ja auch damit ob evtl das echo dann mehrmals ausm brunnen kommen würde oda nur einmal
 
ich tippe auf 1 mal... für mehrmals müsste die schallwelle ja in unterschiedlichen tiefen reflektiert werden, aber es gibt ja nur eine einzige wasseroberfläche im brunnen
 
na ich dachte halt von wegen von der wasseroberfläche schraäg anner wand, von dier zu gegenüberliegenden in einer diagonalen richtung nach oben.
OMG jetzt verenn ich mich in son Shit LOL :D
 
huxl said:
naja, auf der erde gibt es schon ne maximale fallgeschwindigkeit, wir ham immerhin luft ;)

wenn die maximale fallgeschwindigkeit aber 10m/s wäre, dann würdest jan ur 1sec lang beschleunigen >_<



ansonsten hat springmaus recht würd ich sagen :)


kleine anmerkung: die reibung des fallenden körpers an der luft bedeutet noch lange keine maximale geschwindigkeit die man beim fallen erreichen kann...

interessanter ist da schon die fallhöhe, die freilich 'auf der erde' endlich ist sowie die schmelztemperatur des körpers usw...

rechnerische herleitung:

fallgeschwindigkeit: v = g * t
reibung: v = -a * t

vges = vf + vr = (g-a) *t

mit anderen worten: man beschleunigt zwar langsamer, aber es ist dennoch ein linearer anstieg ohne maximum...


nur so nebenbei :wub
 
ab einer gewissen geschwindigkeit müsste aber a=g sein, dann gehts nimma schneller :o
also du meinst die reibungskraft is nicht von der geschwindigkeit des fallenden körpers abhängig?

und die überlagurung der schallwellen würde die ausbreitungsgeschwindigkeit nicht verändern.
 
Last edited:
bei schulaufgaben ist das jedenfalls so...

da ist die reibung meistens als negative beschleunigung angegeben

also bspw: 'ein zug beschleunigt auf strecke A mit der leistung B... der haftreibungskoeffizient stahl auf stahl beträgt 0.16. berechnen sie die zeit bis irgendwas und die endgeschwindigkeit etc...'

sowas halt... dass reibung nur als verminderung eines wertes um einen festen anteil gesehen wird...

und zwar konstant...
 
ein stein fällt schneller als ne feder, im vakuum fallen sie gleich schnell. eine feder wird beim fallen in luft nie so schnell werden, wie ein stein schon nach ner sekunde ist, auch wenn sie 5 jahre fällt. da gibts auf jeden fall ne maximalgeschwindigkeit ;)


ich kann mich noch an irgend eine herleitung erinnern, die beweist, dass die reibung beim fallen bei kleinen geschwindigkeiten proportional zur reibungskraft ist. das würde ja schonmal heißen, dass sie nicht konstant ist :)
 
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