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Alt 23.09.2015, 17:27   #1   Druckbare Version zeigen
jnkwski Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Achtung Wie stelle ich eine Formel auf in physikalischer Bedeutung?

Hallo,
ich habe folgende Hausaufgabe:
Die Meerestiefe wird mit Hilfe eines Echolotverfahrens bestimmt. Dabei wird die Laufzeit ausgesandter Schallimpulse gemessen. Ein Vermessungsschiff fährt mit einer Geschwindigkeit von 25 Knoten. Die Schallgeschwindigkeit im Wasser beträgt 1440m/s.
Aufgabe a) war es, das ganze in eine Skizze zu verpacken. Da habe ich ganz einfach ein Dreieck gezeichnet und diese passend beschriftet. Nun ist bei bei b) aber die Aufgabe, eine allgemeine Formel zur Bestimmung der Höhe des Senders bzw. des Empfängers über dem Meeresboden zu erstellen. Da habe ich aber nicht wirklich eine Ahnung, wie ich das machen soll. Kann mir jemand helfen? Ich möchte auch nicht gleich die Lösung, sondern nur eine Anleitung, wie ich auf das Ergebnis kommen könnte. MfG
jnkwski ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.09.2015, 20:33   #2   Druckbare Version zeigen
mgritsch Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.014
AW: Wie stelle ich eine Formel auf in physikalischer Bedeutung?

wie wäre es wenn du die seitenlängen des dreiecks bestimmst?
für welche der seitenlängen ist die schiffsgeschwindigkeit, für welche die schallgeschwindigkeit zuständig? (oder man macht sich das leben einfacher und vernachlässigt die schiffsgeschwindigkeit?)
wie ergibt sich dann die hohe des dreiecks?
mgritsch ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 24.09.2015, 08:51   #3   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.644
AW: Wie stelle ich eine Formel auf in physikalischer Bedeutung?

Zitat:
Zitat von jnkwski Beitrag anzeigen
Ich möchte auch nicht gleich die Lösung, sondern nur eine Anleitung, wie ich auf das Ergebnis kommen könnte
Üben, üben, üben. Eine genaue Vorschrift zur Modellbildung ist schwer. Mir hilft meist folgender Ablauf:
a) Was sind die bekannten Größen? Hier: Geschwindigkeit des Schiffes, Schallgeschwindigkeit und die Laufzeit des Signals
b) Was wird gesucht? Ein Zusammenhang zwischen Signallaufzeit und Meereshöhe
c) Nun wird es kreativ. Skizze ist ein guter Ansatz. Schiff sendet Signal nach unten, Signal wird am Boden reflektiert und läuft nach oben, Schiff bewegt sich in der Zeit der Signallaufs weiter, gesamter Zusammenhang ergibt sich als Dreiecksproblem mit Meereshöhe, Lauflänge des reflektierten Signals und Strecke, die das Schiff zurückgelegt hat.
d) Mathematische Zusammenhänge suchen
d1) Laufzeit t ergibt sich aus der Summe der Meereshöhe H und der Lauflänge des reflektierten Signals L dividiert durch die Schallgeschwindigkeit c also t=(H+L)/c. Gesucht ist H, also umstellen H=t*c-L. Erste Gleichung. Dummerweise ist L unbekannt, also weiter.
d2) Pythagoras sagt: L2=S2+H2 mit S als Strecke, die das Schiff während der Laufzeit zurückgelegt hat.
d3) Glücklicherweise ist die Strecke S bekannt: S=t*v mit v als Geschwindigkeit des Schiffes.
e) aus den drei o.g. Gleichungen alle unbekannten durch bekannte ersetzen und (wenn möglich) nach H=f(v,c,t) auflösen.
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formel, physik, rechnen, schule

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