Intensität, Schallpegel bei Fall

Doppler · Gast

Meine Frage:
Von einem Heißluftballon, der in 1000 m Höhe über dem Erdboden schwebt, wird eine Schallquelle fallen gelassen. Die Quelle bewegt sich im freien Fall mit der Fallbeschleunigung g = 9,81 m/s2 unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes (c = 330 m/s). Die Quelle sendet mit einer Leistung von 8 W einen Ton mit der Frequenz 400 Hz aus. Dieser Ton wird für die folgenden Aufgaben im Ballon beobachtet.
Welche Intensität und Pegel werden beobachtet unmittelbar bevor die Quelle am Erdboden ankommt?

b) Geben Sie allgemein die beobachtete Frequenz f_B(t) und Intensität S(t) als Funktion der Zeit an.
c) Welche Frequenz wird nach 2s beobachtet, wenn zu dieser Zeit der Ballon konstant mit der Geschwindigkeit 5 m/s aufsteigt?

Vor allem die allgemeine Formel aufstellen fällt mir schwer... und bei c) hab ich s = v *t = 10 m ausgerechnet. Doch wie von da aus weiter? Braucht man die Formeln aus c) ?

Meine Ideen:

Ich kenne zwar die Formeln für Intensität und Pegel, doch komme ich mit der Aufgabe überhaupt nicht klar.
Mittels Energieerhaltung (m * g * h = m/2 * v^2) hab ich die Geschwindigkeit am Boden mit v = 140 m/s berechnet. Doch aus diesen Angaben kann ich unmöglich die Intensität, geschweige denn den Schallpegel bestimmen...

Zwei Beiträge zusammengefasst. Steffen

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 6355

Du brauchst zunächst die Geschwindigkeit der Schallquelle als Funktion der Zeit. Damit gehst Du in die Dopplerformel.

Bei der Intensität gilt: doppelter Abstand - 25% Intensität. Das sollte helfen.

Bei c bewegt sich nicht nur die Schallquelle, sondern auch der Beobachter. Nimm die entsprechende Formel.

Viele Grüße
Steffen