Ekot från en sten i en 45 m djup brunn: total tid

En sten släpps från vila i en brunn som är 45 meter djup. Ljudhastigheten i luft är 340 m/s (g = 10). Beräkna den totala tiden från det att stenen släpps tills ekoljudet hörs.

Steg för steg

1. t₁ = √(2h/g) = √(2×45/10) = 3
   Tiden för stenen att fritt falla ner till brunnens botten
2. t₂ = h/v_ljudhastighet = 45/340 = 0.1324
   Tiden det tar för ljudet att nå tillbaka från brunnens botten till öppningen
3. t = t₁ + t₂ = 3.1324 s
   Total tid = falltid + ljudets återkomsttid

Varför det fungerar

Den totala tiden består av två oberoende delar: stenens fritt fall till vattenytan (bestäms av brunnens djup) och ljudets rörelse med konstant hastighet tillbaka upp till brunnöppningen (sträckan är samma som brunnens djup).

Vanliga misstag

• Glömmer att lägga till tiden för ljudet att färdas tillbaka upp.
• Använder ljudhastigheten för att beräkna hur lång tid stenen tar att falla.

Liknande uppgifter

echo-well projectile-motion free-fall-echo-well-320m