CalcElf › Sten i en brunn: hur lång tid tar det att höra stänket?
Sten i en brunn: hur lång tid tar det att höra stänket?
En brunn är 45 m djup. En sten släpps fritt från kanten och ljudet färdas med hastigheten 340 m/s. Beräkna tiden från det att stenen släpps tills du hör stänket.
Svar
Total tid ≈ 3.1324 sekunder (falltid 3 sekunder + ljudets färd tillbaka 0.1324 sekunder)
Steg för steg
- t₁ = √(2h/g) = √(2×45/10) = 3Tiden för stenen att fritt falla ner till brunnens botten
- t₂ = h/v_ljudhastighet = 45/340 = 0.1324Tiden det tar för ljudet att nå tillbaka från brunnens botten till öppningen
- t = t₁ + t₂ = 3.1324 sTotal tid = falltid + ljudets återkomsttid
Varför det fungerar
Problemet delas upp i två delar: först faller stenen fritt, och sedan färdas ljudet tillbaka till kanten med konstant hastighet. Lägg ihop de två tiderna för att få svaret.
Vanliga misstag
- Använder ljudhastigheten för fallet istället för tyngdaccelerationen.
- Glömmer att lägga till tiden det tar för ljudet att återvända.