Flugzeug - potentielle zu kinetische Energie

difh · Gast

Meine Frage:
Ein (antriebsloses) Flugzeug (Gewicht 1t) wird unter Höhenverlust von einer Anfangsgeschwindigkeit auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt. Angenommen, das Flugzeug hat eine ideale Aerodynamik (dh. potentielle Energie wird vollständig zu kinetische Energie der Vorwärtsgeschwindigkeit umgesetzt) und keinen Luftwiderstand, wie groß ist der Höhenverlust bei
a) einer Geschwindigkeitserhöhung von 100 zu 110 km/h
b) einer Geschwindigkeitserhöhung von 200 zu 210 km/h

Meine Ideen:
Eigentlich einfach: 0.5 * m * v2*v2 - 0.5 * m * v1*v1 = m * g * h

Aber was ist das Bezugssystem? Die Erde? Die umgebene Luft, in der das Flugzeug fliegt? Bei Gegen- oder Rückenwind können sich die Geschwindigkeit über Grund und die Geschwindigkeit in der Luft stark unterscheiden. Und macht es wirklich einen Unterschied, ob von 100 zu 110 oder von 200 zu 210 beschleunigt wird? Das Flugzeug (ohne Luftwiderstand) "weiß" doch garnichts von seiner aktuellen Geschwindigkeit.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Als Bezugssystem dürfte die Erde (dreidimensional, also plus Luft) angenommen werden; identisch mit der (stillstehenden, reibungslosen) Luft. Formell also ein Koodinatensystem h / x und die Rechnung hast Du ja schon. Stell Dir meinewegen einen Luftroller auf geneigter Straße vor.

Hat mit der Realität natürlich wenig zu tun; wo es beim Unterschied gegen Boden / gegen Luft um Leben oder Tod gehen kann.