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Situation: Ein Gegenstand, welcher ein Signalton von 300 Hz ausgibt, wird in einen 750m tiefen Schacht geworfen.

Aufgabe:Am Boden des Schachtes wird die Frequenz des Gegenstandes während des Falles ermittelt. Welche Frequenz wird 6,00 Sekunden nach Fallbegin detektiert? Beachten Sie hierbei, dass der Schall innerhalb  der 6,00 Sekunden auch am Detektor angekommen sein muss. ( Hinweis: Rechnen Sie zuerst aus, wie lange der Gegenstand geflogen sein muss, damit der Schall nach 6,00 Sekunden ankommt.)
 Gegeben: f=300Hz, c=340 m/s, g=9,81 m/s^2, s=750m
Mein Problem ist jetzt, dass ich keine Idee habe wie ich an die Aufgabe ran gehen soll und der Hinweis sagt mir auch nichts.
Vielen Dank im Voraus!!!!
von

Hallo zusammen,

ich komme bei dieser Aufgabe einfach nicht weiter bzw. der Ansatz fehlt mir.

Es geht um folgende Aufgabe zum Doppler-Effekt:

Ein Gegenstand, welcher einen Signalton von 300 Hertz ausgibt, wird in einen
750 m tiefen Schacht geworfen. Am Boden des Schachts wird die Frequenz des Gegenstands während des
Fallens ermittelt. Welche Frequenz wird 6 Sekunden nach Fallbegin detektiert?
Beachten Sie hierbei, dass der Schall innerhalb der 6 Sekunden
auch am Detektor angekommen sein muss. (Hinweis: Rechnen Sie zuerst
aus, wie lange der Gegenstand geflogen sein muss, damit der Schall nach 6
Sekunden ankommt.) Die Schallgeschwindigkeit beträgt 340 m/s. Die Erdbeschleunigung 9,81 m/s^2.


Schon mal Danke vor ab!!

1 Antwort

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Der zurückgelegte Weg bei gleichmäßiger Beschleunigung g ist laut Weg-Zeit-Gesetz 1/2 g t2

Für die Addition von Fall-Strecke plus Schall-Strecke gilt 1/2 g t2 + (6-t) 340 = 750 d.h. der Gegenstand fällt 4,02821 Sekunden (79,59 m weit) bis er den Ton abgibt, der 6 Sekunden nach Fallbeginn unten ankommt. Dabei erreicht er die Geschwindgkeit g t = 39,51674 m/s.

Die am Schachtboden gehörte Frequenz ist aufgrund des Dopplereffekts höher, nämlich 300 / (1 - 39,51674 / 340) = 339 Hz.

von

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