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Pittys Physikaufgaben: physikaufgaben.de

Aufgabe 351


In ein Wasserbecken von 2 m Tiefe wird ein Pfahl gerammt, der 50 cm aus dem Wasser herausragt.
Wie lang ist der Schatten des Pfahls auf dem Grund des Wasserbeckens, wenn die Sonnenstrahlen unter einem Winkel von 60° zur Wasseroberfläche einfallen?
(Brechzahl Wasser: 1,3)
Schatten

Lösung 351


geg.: Formel ges.: x
Lösung: Der Einfallswinkel beträgt 30°.
Die gesuchte Strecke setzt sich aus zwei Teilstücken zusammen:
Formel
Die werden einzeln berechnet.
Als erstes die Strecke y: (Der Winkel Beta ist 60° groß, Stufenwinkel)
Formel
Skizze
Für die Strecke z ist der Winkel Gamma notwendig. Der berechnet sich mit dem Brechungsgesetz:
Formel
Nun ist es möglich, die Strecke z zu berechnen:
Formel
Damit ergibt sich die gesamte Schattenlänge:
Formel
Antwort: Der Schatten ist 1,12 m lang.