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Physik. Problem ..

Eine Diskussion über Physik. Problem .. im Forum OFF-Topic. Teil des Off Topic-Bereichs; HI all .. sitze hier am PC und peil nicht wie man das machen kann ... Also die Aufgabe: Ein ...

  1. #1
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    Avatar von HAQUE
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    Physik. Problem ..

    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 ]

  2. #2
    schallgeschwindigkeit kannste eigentlich vernachlässigen ^^

    einfach die formel für den freien fall nehmen (oben die)

  3. #3
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    Avatar von FiX
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    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

    (btw, bei sowas muss man dann immer, falls es nicht schon in der Aufgabe steht, hinschreiben, dass man den Luftwiderstand vernachlässigt hat )
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  4. #4
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    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
    Wenn man mit Dreck beworfen wird, ist es nur eine Frage der Menge ob was hängen bleibt.

  5. #5
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    Der wird beschleunigt mit v=a*t wobei a hier =g ist

    also s = 1/2*a*t² = 0,5*9,81*36

    Die Schallgeschwindigkeit ist denke ich vernachlässigbar und Luftwiderstand gibts in der Physik sowieso net

  6. #6
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    Ahja, die Beschleunigung hab ich vergessen

    edit: Ist aber ein tiefer Brunnen

    edit2: Nah die Beschleunigung hab ich gar nicht vergessen, die ist doch in meiner Formel drin
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  7. #7
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    Avatar von Springmaus
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    Zitat Zitat von hAqueE
    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


    P.S.:
    Zitat Zitat von Talatavi
    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/articl...08/ai_n8989388

    ich beziehe mich da auf den versuch von 1960
    Geändert von Springmaus (16.09.2005 um 12:08 Uhr)
    cya

  8. #8
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    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
    where is my mind?

  9. #9
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    Avatar von HAQUE
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    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

  10. #10
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    hmmmm wenn der Brunnen derart tief ist kann man den Schall i.d.T. nicht vernachlässigen

    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

  11. #11
    wildcat
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    jop, die brunnenaufgabe is sehr beliebt. die hatten wir auch mal in ner klausur
    where is my mind?

  12. #12
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    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?

  13. #13
    Schrödingers Katze
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    möglich wärs...

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

    aber das ändert eigentlich nix...
    cya

  14. #14
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    schon klar ich meinte ja auch damit ob evtl das echo dann mehrmals ausm brunnen kommen würde oda nur einmal

  15. #15
    Schrödingers Katze
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    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
    cya

  16. #16
    UF Stubenkater
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    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

  17. #17
    Schrödingers Katze
    Avatar von Springmaus
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    Zitat Zitat von huxl
    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
    cya

  18. #18
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    ab einer gewissen geschwindigkeit müsste aber a=g sein, dann gehts nimma schneller
    also du meinst die reibungskraft is nicht von der geschwindigkeit des fallenden körpers abhängig?

    und die überlagurung der schallwellen würde die ausbreitungsgeschwindigkeit nicht verändern.
    Geändert von huxl (16.09.2005 um 17:24 Uhr)
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  19. #19
    Schrödingers Katze
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    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...
    cya

  20. #20
    wildcat
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    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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