Physik. Aufgabe zum freien Fall

Question

Um die Tiefe eines Wasserschachtes zu bestimmen, lässt man einen Stein fallen. 4,6 Sekunden nach dem Loslassen des Steines hört man seinen Aufschlag.

a) Wie tief ist der Schacht unter Vernachlässigung der Laufzeit des Schalles? (103,79m)

b) Wie tief ist der Schacht unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit c = 340m/s? (Fallzeit = 4,33s, Schallzeit = 0,27s, Schachttiefe = 91,96m)

Answer 1

Bezeichne die Tiefe des Schachts mit  s  und die Fallzeit des Steins mit  t. Die Zeit, die der Schall benötigt um die Strecke  s  zurückzulegen, ist dann  4.6sec - t.
a)  Es gilt  s = 1/2·9.81m/sec²·(4.6sec)².
b)  Es gilt  s = 1/2·g·t² = c·(4.6sec - t). Daraus berechne  t  und anschließend  s.