Die schönste Glaskugel,... (gelöst)

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Rechenschieber Auf diesen Beitrag antworten »
Die schönste Glaskugel,... (gelöst)
die du je besessen hast, rollt dir über die Plattform eines Turmes, die du mit unendlicher Mühe über eine Wendeltreppe (Stufenhöhe 2 dm) erreicht hast. In dem Moment, wo du sie noch an der Kante fangen willst, kannst du nur noch die Sekunden zählen, bis der Aufschlag erfolgt.
Hätte man genau gemessen, wie lange es gedauert hat, müsste man 5,26 Sekunden angeben.

Wieviel Stufen hat die Wendeltreppe?

Viel Spaß

LGR
Vinyl Auf diesen Beitrag antworten »

Unendlich viele Stufen, da man den Turm nur mit unendlicher Mühe erreichen kann. verwirrt
Rechenschieber Auf diesen Beitrag antworten »

Könnte man so sehen, die Plattform ist aber erreicht worden. Und die Zeit ist vorgegeben.smile

Will sagen, sie ist lösbar.

LGR
SteMa Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Die schönste Glaskugel,...
wenn ich an einem schönen Tag, so bei 20 Grad Celsius und 1013 mbar hochgehechelt bin, dann habe ich im Schweiße meines Angesichtes 137 377 Stufen bewältigt - vorausgesetzt, diese Mühe hat mir mein Kleinhirn nicht vernebelt.
Gruß SteMa

@edit
Entschuldigung: da ich kurzsichtig bin, habe ich den Aufschlag nach 5,26 s gehört
Rechenschieber Auf diesen Beitrag antworten »

Viel zu viel.unglücklich

Wie kommst du auf diese immense Zahl an Stufen?

LGR
SteMa Auf diesen Beitrag antworten »

...immerhin braucht es unendlich viel Mühe!
Na ja, Fallzeit und "Schallzeit" ergeben bei mir diese 5,26 s (ich hatte die Aufgabe leider nicht mit der nötigen Sorgfalt gelesen - deine Variante ist rechnerisch einfacher). Daraus lässt sich - rechnerisch etwas mühsam - die Höhe des Turms ermitteln. Die Stufenanzahl hat man dann sofort.
 
 
Gualtiero Auf diesen Beitrag antworten »

5.26 Sekunden setzen sich wie schon gesagt zusammen aus Fall- und Schallzeit.

Sei die Fallzeit und die Zeit sein, die der Schall vom Turmfuß bis zur Turmplattform benötigt.

Erdbeschleunigung: 9.81m/sec²
Schallgeschwindigkeit im Medium Luft: 343m/sec

Ausgangsüberlegung: Die Kugel legt im freien Fall - bei angenommenen idealen Bedingungen - in der Zeit t die gleiche Strecke zurück, die der Schall in der Zeit (5.26 - t) zurücklegt.



Ergibt eine quadratische Gleichung mit der Lösung:

Demnach wäre die Turmhöhe 118.47m.
SteMa Auf diesen Beitrag antworten »

@ Gualtiero
ich weiß leider auch nicht mehr, welche Fehler mir da unterlaufen sind - deine Rechnung ist ganz klar richtig. Ich entschuldige mich für meinen Blackout.
Gualtiero Auf diesen Beitrag antworten »

Keine Ursache. Wer verheddert sich nicht dann und wann mal im Zahlengestrüpp? Augenzwinkern
Iorek Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Gualtiero
Keine Ursache. Wer verheddert sich nicht dann und wann mal im Zahlengestrüpp? Augenzwinkern


Chuck Norris!
Zellerli Auf diesen Beitrag antworten »

Soso bei euch fällt die Kugel durchs Vakuum, aber der Schall nimmt den gleichen Weg durch die Luft Big Laugh
Gualtiero Auf diesen Beitrag antworten »

@Zellerli
Wer hat denn was von Vakuum gesagt, ich habe nur "ideale Bedingungen" angenommen. Und das heißt für mich solche Bedingungen, dass dabei eine hübsche Rechnung herauskommt.
Mit dem Luftwiderstand wollte ich mich nicht abplagen, aber die "Schallzeit" hat das Ganze schon reizvoll gemacht.
Und vielleicht gibt's ja auch sowas wie eine Vakuumsäule, die den fallenden Gegenstand umgibt und nach dem Aufprall gleich wieder verschwindet und weiter nicht stört.

Big Laugh Big Laugh

Nee, hast ja Recht. Freude
Aber die Randbedingungen sind Sache des Rätselerstellers.
Rechenschieber Auf diesen Beitrag antworten »

Glatte 118 m Turmhöhe hätten schon gereicht.
Ich bin von g=9,80665 m/s² und
Schallgeschwindigkeit von 333 m/s ausgegangen.
Tabellenwerte sind nicht immer gleich, nur wollte ich sie nicht nennen, weil man auf den Schall selbst kommen sollte.

LGR
Zellerli Auf diesen Beitrag antworten »

Ach shit...

Habe grade schööön eine hässliche DGL aufgestellt, bis mir aufgefallen ist, dass der Radius der Kugel nicht gegeben ist.
D.h. es wird keine Rechnung mit Luftwiderstand erwartet. Denn die Gravitationskraft ist proportional zur dritten Potenz des Radius ab, während der Luftwiderstand bei laminarer Strömung direkt proportional zum Radius ist.
Rechenschieber Auf diesen Beitrag antworten »

Gut, dass ich dich vor weiterer Arbeit abgehalten habe, denn wenn du fertig gewären wärest, müsste dir aufgefallen sein, dass auch noch die Außentemperatur der Luft fehlte, die ja auch noch für die Schallgeschwindigkeit interessant ist...Prost

LGR
Vinyl Auf diesen Beitrag antworten »

Oh mein Gott...
ich seid witzig Big Laugh

Prost
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