Physik gewitter berechnung?
Hallo. Ich weiss, dass man die Sekunden zählen muss nach dem Einschlag des Blitzes bis ein Donner zu hören ist, da ja Lichtgeschwindigkeit sich schneller ausbreitet, als Schallgeschwindigkeit. Weswegen man die Sekunden durch 3 teilt.
wie kann ich es anhand einer rechnung genau zeigen dass sie Abschätzung brauchbar.
dankeschön
5 Antworten
Schall breitet sich mit 343m/s aus. In 3 Sekunden also 1.029m, rund 1km.
Die Lichtgeschwindigkeit ist so hoch, dass sie bei dieser groben Rechnung vernachlässigt werden kann.
Der Schall breitet sich mit 343m/s aus.
Nimmt man diese Zahl mal 3 erhält man 1029m in 3 Sekunden.
Brauch der Donner also 6 Sekunden bis er bei dir ankommt kannst du 6s : 3s × 1000m rechnen. Dann kommt 2000m raus. Das ist dann die ungefähre entfernung des Einschlags.
Du kannst natürlich auch wenn du genau sein willst 6 × 343m rechnen, dann kommst du auf 2058m.
Was für dich noch eventuell interessant sein könnte ist diese Webseite. Hier kannst du live sehen wo ein Blitz einschlägt und wie sich der Schall ausbreitet.
Das Zugrundelegen der Schallgeschwindigkeit für die Entfernung zu einem Gewitter (bzw zum gerade wahrgenommenen Blitz) ist lediglich ein Näherungswert. Tatsächlich war der Blitz etwas weiter entfernt.
Das liegt daran, dass die Druckwelle, welche letztendlich als Schall in Form von Donner unsere Ohren erreicht, nicht konstant mit Schallgeschwindigkeit unterwegs war. Zunächst war dieser einer Explosion gleichzusetzen, resultierend aus der plötzlichen und rapiden Ausdehnung der durch den Blitz aufgeheitzten Luft. Die resultierende Druckwelle breitet sich zunächst mit höherer Geschwindigkeit aus, wird von der Atmosphäre allerdings beständig gebremst und schließlich auf Schallgeschwindigkeit reduziert. Die bis dahin abgelegte Strecke ist also größer als die, die Schall in der gleichen Zeit ablegen kann.
So kannst du jedenfalls zeigen, dass diese Rechnung eben *nicht* uneingeschränkt brauchbar ist.
wie kann ich es anhand einer rechnung genau zeigen dass sie Abschätzung brauchbar.
Ich verstehe den Satz nicht wirklich.
Aber die Annahme ist: Den Blitz siehst du (aufgrund der Lichtgeschwindigkeit) annähernd in dem Moment, wo er auftritt - sprich, die Zeit kannst du vernachlässigen.
Dann gilt: v_Licht >> v_Schall. Insofern kannst du den Blitz als Startpunkt nehmen und zählen. Ohne diesen Startpunkt kannst du nicht abschätzen, wo das Gewitter ist, da dann das Zählen der Sekunden nach dem Blitz keinen "Ursprung" hat.
Das macht man über die Schallgeschwindigkeit. Der Schall legt in drei Sekunden ca. einen Kilometer zurück. Das Licht des Blitzes ist dagegen so schnell, dass man die Geschwindigkeit außer acht lassen kann. Den Blitz sieht man praktisch sofort.