Aufgabe Physik (Schallgeschwindigkeit)?

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4 Antworten

Energieerhaltung, also:

Potentielle Energie am Anfang = Kinetische Energie am Ende

also: m*g*h=1/2mv²

und v soll die Schallgeschwindigkeit sein

-> Formel umstellen und nach h auflösen:

-> h= (1/2v²)/g

g einsetzen, Schallgeschwindigkeit für v einsetzten, fertig :)

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Kommentar von Emimae2002
19.04.2016, 15:37

Was ist v? Also wie soll ich das rechenen

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In der Höhe besitzt der Körper potentielle Energie Epot.
Epot = m * g * h
m = Masse
g = Erdbeschleunigung (10 m/s)
h = Höhe

Fällt der Gegenstand, wird Epot in Ekin gewandelt
Ekin = m/2 v^2
m = Masse
v = Fallgeschwindigkeit

Da während des freien Falls weder Energie zugeführt noch abgeführt wird (Luftreibung wird vernachlässigt), gilt der Energieerhaltungssatz:
Epot = Ekin
m * g * h = m/2 v^2

Da nach der Höhe gefragt ist, müssen wir nach h auflösen (m kürzt sich raus):
h =  v^2 / 2g
Nun haben wir den allgemeinen Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Fallgeschwindigkeit hergestellt.

Jetzt ist konkret nach der Schallgeschwindigkeit gefragt. Die muss man nachgucken. Ich nehme mal 300 m/s an. Wenn man diesen konkreten Wert in die Formel einsetzt, bekommt man die konkrete Höhe, die zu dieser Geschwindigkeit passt:
h = (300 m/s)^2 / 2g = 90000 / 20 m = 4500 m

Antwort: Damit ein frei fallender Körper die Schallgeschwindigkeit erreicht, muss er in 4500 m Höhe losgelassen werden.

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v = √(2·g·h)  umstellen nach h (Höhe)

LG

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Kommentar von Emimae2002
19.04.2016, 15:31

Danke is mir ne echt große Hilfe:)

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Das ist eine blödsinnige Aufgabe, da Schall Luft voraussetzt und die Formeln nur für den FAll im luftleeren Raum gelten.

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Kommentar von Halswirbelstrom
19.04.2016, 19:28

... stimmt, das haben manche Aufgaben so an sich. Allerdings kann sich ein Körper auch ohne Vorhandensein von Luft mit  v = 334m/s bewegen und es sich dabei zufällig um die Schallgeschwindigkeit handelt. 

LG

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