Probleme bei Aufgaben zur Exp. Physik 1

Wissenschaft Physik
1

Hallo.
Ich habe ein riesen Problem.
Ich kriege zwei Aufgaben einfach nicht gelöst. Vielleicht könnt ihr mir helfen:

  1. Mittels eines Echolots soll das Auflaufen eines Schiffes auf den Grund vermieden werden. Wie genau müssen die Laufzeiten der Schallwellen bestimmt werden, wenn die Schallgeschwindigkeit in Wasser 1450m/s beträgt und die Tiefe auf 30cm genau bestimmt werden solleen?

  2. Mit Hilfe von Radarsignaölen konnte die Differenz DeltaR=78,4km mal 10 hoch 6 km zwischen den Radien der Erdumlaufbahn und der Marsumlaufbahn bestimmt werden. Berechnene sie unter Anwendnung des 3. Keplerschen Gesetzes für Planetenbahnen aus Delta R sowie den Umlaufzeiten Te=1,0a und Tm=1,88a der Planetene Erde bzw. Mars den Radius der Erdumlaufbahn.
    3.Keplersche Gesetz:
    Te²/Tm² = r3³/rm³

Habe schon Stunden damit verbracht. Komme aber auf nix zählbares.
MfG
Dennis

2

Hallo Dennis!

Ein paar Tipps:

ad 1)
v = 1450 m/s
delta T = 30 cm

Die zurückgelegte Strecke des Echolotsignals ist 2 * delta T (einmal runter und einmal rauf), also
delta s = 0.6 m

Die Laufzeitunsicherheit beträgt
delta t = delta s / v = 0.6 m / 1450 m/s

Rechnen musst Du selber :smile: a

ad 2)

Gegeben:
delta R = 78.4 * 10^6 km = rm - re
Te = 1 a
Tm = 1.88 a
Te^2/Tm^2 = re^3 / rm^3

Also haben wir
1/1.88^2 = re^3 / (re+delta R)^3 / * 1.88^2 * (re+delta R)^3

(re + delta R)^3 = 1.88^2 * re^3
re^3 + 3*re^2*delta R + 3*re*(delta R)^2 + (delta R)^3 = 1.88^3 * re^3

So, jetzt hast Du eine Gleichung 3. Grades, welche Du hoffentlich lösen kannst - sonst melde Dich noch einmal.

Viel Glück!
Pürsti

  1. Mit Hilfe von Radarsignaölen konnte die Differenz
    DeltaR=78,4km mal 10 hoch 6 km zwischen den Radien der
    Erdumlaufbahn und der Marsumlaufbahn bestimmt werden.
    Berechnene sie unter Anwendnung des 3. Keplerschen Gesetzes
    für Planetenbahnen aus Delta R sowie den Umlaufzeiten Te=1,0a
    und Tm=1,88a der Planetene Erde bzw. Mars den Radius der
    Erdumlaufbahn.
    3.Keplersche Gesetz:
    Te²/Tm² = r3³/rm³

Habe schon Stunden damit verbracht. Komme aber auf nix
zählbares.
MfG
Dennis

3

Danke für die Hilfe
Habe um zu viele Ecken gedacht. Speziell bei der 1. Ich hatte versucht mit s±0,3m zu rechnen. Zudem dachte ich, dass ein Echolot nicht mit senkrechten Signalen funktioniert, sondern nur mit Signalen die vom Bug ausgehen und zum Heck gelangen. (Also Satz des Phytagoras) Das waren meine Denkfehler.

Bei der zweiten Aufgabe… ich hatte das zwar schon so, kam dann aber nicht mehr klar… ist schon schlecht wenn man LinA und Physik an einem tag machen will…
Ich hatte mit einer etwas anderen Umformung den wert:51,5*10^6km raus.
Wäre nett wenn du mir die Umformung erklären könntest.

MfG
Dennis
Danke :smile:

Ein paar Tipps:

ad 1)
v = 1450 m/s
delta T = 30 cm

Die zurückgelegte Strecke des Echolotsignals ist 2 * delta T
(einmal runter und einmal rauf), also
delta s = 0.6 m

Die Laufzeitunsicherheit beträgt
delta t = delta s / v = 0.6 m / 1450 m/s

Rechnen musst Du selber :smile: a

ad 2)

Gegeben:
delta R = 78.4 * 10^6 km = rm - re
Te = 1 a
Tm = 1.88 a
Te^2/Tm^2 = re^3 / rm^3

Also haben wir
1/1.88^2 = re^3 / (re+delta R)^3 / * 1.88^2 *
(re+delta R)^3

(re + delta R)^3 = 1.88^2 * re^3
re^3 + 3*re^2*delta R + 3*re*(delta R)^2 + (delta R)^3 =
1.88^3 * re^3

So, jetzt hast Du eine Gleichung 3. Grades, welche Du
hoffentlich lösen kannst - sonst melde Dich noch einmal.

Viel Glück!
Pürsti

  1. Mit Hilfe von Radarsignaölen konnte die Differenz
    DeltaR=78,4km mal 10 hoch 6 km zwischen den Radien der
    Erdumlaufbahn und der Marsumlaufbahn bestimmt werden.
    Berechnene sie unter Anwendnung des 3. Keplerschen Gesetzes
    für Planetenbahnen aus Delta R sowie den Umlaufzeiten Te=1,0a
    und Tm=1,88a der Planetene Erde bzw. Mars den Radius der
    Erdumlaufbahn.
    3.Keplersche Gesetz:
    Te²/Tm² = r3³/rm³

Habe schon Stunden damit verbracht. Komme aber auf nix
zählbares.
MfG
Dennis