Physik-Aufgabe Benötige Hilfe

[GammlerKey]

So liebe FSB'ler,

Ich wende mich mit dieser Aufgabe jetzt einfach mal an euch, da wir nach langem Kopfzerbrechen zu dritt auf keinen grünen Zweig gekommen sind, und bevor wir uns weiter das Hirn zermartern und in 10 verschiedene Richtungen denken ohne ein sinnvolles Ergebnis zu bekommen, wollte ich einfach mal hier fragen ob jemand eine Lösung des "Rätsels" (ikl. einer Erklärung wie man darauf kommt, denn das ist es was uns interessiert ) weiss.

Die ganze Aufgabe lautet:

Daniel Düsentrieb hat eine neue Erfindung für Fallschirmspringer gemacht,
mit der man im Fall die Höhe und die Geschwindigkeit bestimmen kann.

Zweimal im Abstand von einer Sekunde sendet das Gerät Schallsignale aus,
die von der Erde reflektiert und wieder von Gerät aufgefangen werden.
Zum Test springt er selbst. Sobald er eine konstante Geschwindigkeit erreicht
hat, schaltet er sein Gerät ein und erhält diese beiden Schalllaufzeiten.

t1 = 3,30s | t2 = 3,05s

a) Wie schnell war er?
b) In welcher Höhe hat er das erste Signal abgegeben?

Dazu ist zu sagen, dass man nicht weiss ob der Fallschirm schon geöffnet wurde oder eben nicht.

So, das wars.
Wenn es hier irgendjemanden gibt, der eine plausible und vor allem erklärbare Lösung weiss, dann möchte ich diese Person bitten, diese als Antwort zu posten

MfG, Gammler_Key

 

[McKilroy]

Wo ist da das Problem?

Du kennst doch wohl die Schallgeschwindigkeit (sonst google mal).

Dann kannst du ausrechnen, welche Strecke der Schall bei der ersten und welche Strecke der Schall bei der zweiten Messung zurück gelegt hat.

Die Hälfte ist jeweils die Höhe.

Aus der Differenz und der Zeit (1 s) kannst du die Geschwindigkeit berechnen.

Das gilt aber nur, wenn man die Geschwindigkeit des Fallschirmspringer vernachlässigst und ist daher nicht ganz richtig!



Wenn du die Fallgeschwindigkeit des Springers berücksichtigen willst, dann musst du in deine Gleichung noch die zurückgelegte Strecke des Springers aufnehmen. Etwas komplizierter aber auch nicht so schwer.


Tipp:

Die erste doppelte Fallstrecke (hin und zurück) setzt sich zusammen aus der Schallgeschwindigkeit und der Springergeschwindigkeit jeweils mal 3,30 sec.

Die zweite doppelte Fallstrecke (hin und zurück) setzt sich zusammen aus der Schallgeschwindigkeit und der Springergeschwindigkeit jeweils mal 3,05 sec.

(Man kann auch Laufstrecke des Schalls und Fallstrecke des Springers dazu sagen.)

Der Unterschied zwischen den beiden Einzelstrecken! beträgt die Fallgeschwindigkeit des Springers über eine Zeit von 1 sec.

Füge es zusammen und du hast die Lösung.

Es sind 3 Gleichungen mit 3 Unbekannten (V-Springer, S1 und S2)