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Die Meerestiefe mit einem Echo messen

Ein Schiff sendet einen kurzen Schallimpuls zum Meeresboden und misst, wie lange das Echo für den Rückweg braucht. Da Schall im Meerwasser etwa 1500 Meter pro Sekunde zurücklegt, gilt: Tiefe = Geschwindigkeit × Zeit ÷ 2, weil der Schall hin und zurück läuft.

Auf dem Bild

  1. Echolot-Schwinger: sendet den Schallimpuls aus und empfängt seine Rückkehr
  2. Ausgesandter Impuls: Schall, der mit etwa 1500 m/s durch das Wasser nach unten läuft
  3. Meeresboden: die harte Fläche, die den Schall zurückwirft
  4. Echo: der reflektierte Schall, der dieselbe Strecke wieder nach oben läuft
  5. Stoppuhr: misst die Gesamtzeit für Hin- und Rückweg

Beispiele

  • Ein Echo nach 2 Sekunden bedeutet 3000 m Gesamtweg, das Meer ist also 1500 m tief.
  • Einparkhilfen im Auto messen mit Ultraschall-Echos in der Luft den Abstand zu einer Wand.

Quiz: Die Meerestiefe mit einem Echo messen (9. Klasse)

  1. Warum teilt man Geschwindigkeit × Zeit durch 2, wenn man die Tiefe des Meeresbodens aus einem Echo berechnet?

    • Weil das Echo nur halb so laut ist wie der ausgesendete Impuls
    • Weil der Schall auf dem Rückweg nur halb so schnell ist
    • Weil die gemessene Zeit den Weg nach unten und wieder nach oben umfasst
  2. Der Sonarimpuls eines Bootes kommt 2 Sekunden nach dem Aussenden zurück. Wie tief ist der Meeresboden ungefähr?

    • 1500 Meter
    • 3000 Meter
    • 750 Meter
  3. Wie schnell breitet sich Schall im Meerwasser aus, verglichen mit Luft?

    • Etwa 1500 m/s, ungefähr viermal langsamer als in Luft
    • Etwa 150 m/s, ungefähr so schnell wie in Luft
    • Etwa 1500 m/s, mehr als viermal so schnell wie in Luft

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Physik, 9. Klasse