Wie löst man diese Physikaufgabe?

Huhu. Ich wollte mal Fragen ob jemand weiß wie man diese Aufgaben rechnet, ich muss für einen Test lernen und solche ähnlichen Aufgaben werden rankommen. 

Also, hier die Aufgaben: 

1. Ein 300m langer Güterzug durchfährt einen 2,7km langen Tunnel in 2min und 15s. Berechnen die Geschwindigkeit des Zuges. 

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2. Bei einem Gewitter vergehen nach dem aufleuchten eines Blitzes 6s, bis du den Donner hörst. Gib an, wie weit das Gewitter entfernt ist. (Die Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt 340m/s) 

Ich würde mich auf eine Antwort freuen :) 

LG.

Answer 1

[mihisu]

Wenn der Zug mit seinem Vorderteil in den Tunnel einfährt und dann 2,7 km fährt, ist er erst mit seinem Vorderteil am Tunnelende. Damit der Zug wieder komplett aus dem Tunnel draußen ist, muss er zusätzlich noch entsprechend seiner Länge 300 m weiter fahren.

D.h. der Zug hat 2,7 km + 300 m in einer Zeit von 2 min + 15 s zurückgelegt.

Die Strecke und die Zeit kann man nun zunächst in Grundeinheiten umgerechnet angeben...

$\Delta s=2,7\ \text{km}+300\ \text{m}=2700\ \text{m}+300\ \text{m}=3000\ \text{m}$

$\Delta t=2\ \text{min}+15\ \text{s}=2\cdot60\ \text{s}+15\ \text{s}=120\ \text{s}+15\ \text{s}=135\ \text{s}$

Die Geschwindigkeit erhält man schließlich als Quotient Weglänge/Zeit.

$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{3000\ \text{m}}{135\ \text{s}}\approx22\ \frac{\text{m}}{\text{s}}$

============

[Die Lichtgeschwindigkeit ist im Vergleich zur Schallgeschwindigkeit so groß, dass man für die Rechnung näherungsweise davon ausgehen kann, dass das Licht sofort bei einem ist.]

Es ist die Geschwindigkeit v = 340 m/s des Schalls und die Zeit Δt = 6 s gegeben. Gesucht ist die Länge Δs der Wegstrecke, die der Schall in dieser Zeit zurücklegt.

$v=\frac{\Delta s}{\Delta t}\ \text{ }\ \rightarrow\ \text{ }\ \Delta s=v\cdot\Delta t$

Setzt man nun die gegebenen Werte ein, erhält man...

$\Delta s=v\cdot\Delta t=340\ \frac{\text{m}}{\text{s}}\cdot6\ \text{s}=2040\ \text{m}\approx2\ \text{km}$

Answer 2

[electrician]

2 ist einfach: 340 m/s · 6 s

1 dagegen ist m.E. etwas gemein: Denn wenn die Zugspitze den Tunnel verlässt, so folgen ihr noch 300 m, bis der Zug ganz aus dem Tunnel heraus ist. Diese 300 m müssen auf die Tunnellänge aufaddiert werden. Somit beträgt die zurückgelegte Strecke 3 km in 135 s.
Die Stunde hat 3600 Sekunden, der Rest ist Dreisatz...
Tipp 1: 72 km/h ist auf den ersten Blick logisch, aber verkehrt
Tipp 2: 3 km = 2,7 km : 9 · 10