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Schiefer Wurf nach unten
 
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Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 09. Sep 2015 15:55    Titel: Schiefer Wurf nach unten Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

ich habe mal wieder eine Frage zu einer Aufgabe, da ich jetzt mehrere Sachen ausprobiert habe und immer unterschiedliche Lösungen rausbekommen habe.

Aus einem mit Hilfsgütern beladenen Flugzeig, das mit einem Winkel relativ zur Senkrechten nach unten fliegt, werden Hilfspakete abgeworfen. Zum Zeitpunkt des Abwurfs befindet sich das Flugzeug auf einer Höhe von . Nach 6 Sekunden trifft das Paket auf dem Boden auf. Mit welcher Geschwindigkeit ist das Flugzeig zum Zeitpunkt des Paketabwurfes geflogen? (Alles ohne Luftwiderstand)
Als Ersatzergebnis ist 490 km/h angegeben

Meine Ideen:
Zuerst habe ich mal die Komponente für den freien Fall angeschaut, also
und komme damit auf .
Dann ist , also .
Mit Phytagoras kommt man dann auf eine gesamte Geschwindigkeit von .
Das scheint mir aber ein bisschen zu weit von dem Ersatzergebnis weg zu sein :/
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Sep 2015 16:20    Titel: Antworten mit Zitat

Deine erste Gleichung h= .. ist bereits falsch (die zahlenmäßige Berechnung übrigens auch). Da Erdbeschleunigung und vertikale Geschwindigkeit dieselbe Richtung haben, müssen beide Summanden dasselbe Vorzeichen haben. Bei Dir sind die Vorzeichen unterschiedlich.

Außerdem ist die Berechnung der Horizontalgeschwindigkeit falsch.
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 09. Sep 2015 17:21    Titel: Antworten mit Zitat

oh ok, über die vorzeichen habe ich dummerweise nicht nachgedacht.
mache ich das bei beiden gleich, komme ich betragsmäßig auf eine vertikale Geschwindigkeit von .

Horizontal komme ich auf .

dann wäre die Anfangsgeschwindigkeit aber (?)
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414

Beitrag erkü Verfasst am: 09. Sep 2015 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Trinitro hat Folgendes geschrieben:
oh ok, über die vorzeichen habe ich dummerweise nicht nachgedacht.
mache ich das bei beiden gleich, komme ich betragsmäßig auf eine vertikale Geschwindigkeit von .
...

So,so ! unglücklich
Dann mal vorrechnen !

_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
Duncan
Gast





Beitrag Duncan Verfasst am: 10. Sep 2015 08:55    Titel: Antworten mit Zitat

Was ist ein Ersatzergebnis?
Kann man das auch berechnen?
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 10. Sep 2015 10:28    Titel: Antworten mit Zitat

erkü hat Folgendes geschrieben:
Trinitro hat Folgendes geschrieben:
oh ok, über die vorzeichen habe ich dummerweise nicht nachgedacht.
mache ich das bei beiden gleich, komme ich betragsmäßig auf eine vertikale Geschwindigkeit von .
...

So,so ! unglücklich
Dann mal vorrechnen !


Oh Mann Sch...,
Sorry dass ich euch mit meiner Blödheit aufhalte :/ Taschenrechner bedienen ist schwer...

also nochmal von vorne:
.






PS: Ein Ersatzergebnis ist dazu da weiterrechnen zu können, wenn man nicht auf das Zwischenergbnis kommt
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Sep 2015 13:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich verstehe nicht, warum man unbedingt die Geschwindigkeit in horizontaler Richtung ausrechnen und dann noch den Pythagoras bemühen muss. Nach der Horizontalgeschwindigkeit ist doch gar nicht gefragt (nach der Vertikalgeschwindigkeit übrigens auch nicht). Natürlich kann man das so machen, aber wäre es nicht deutlich einfacher und schneller und auch mit weniger Rundungsfehlern behaftet, die Anfangsgeschwindigkeit direkt aus den gegebenen Größen zu bestimmen?

Duncan
Gast





Beitrag Duncan Verfasst am: 10. Sep 2015 13:49    Titel: Antworten mit Zitat

Noch einfacher:
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 10. Sep 2015 13:52    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe nicht, warum man unbedingt die Geschwindigkeit in horizontaler Richtung ausrechnen und dann noch den Pythagoras bemühen muss. Nach der Horizontalgeschwindigkeit ist doch gar nicht gefragt (nach der Vertikalgeschwindigkeit übrigens auch nicht). Natürlich kann man das so machen, aber wäre es nicht deutlich einfacher und schneller und auch mit weniger Rundungsfehlern behaftet, die Anfangsgeschwindigkeit direkt aus den gegebenen Größen zu bestimmen?



Da hast du wohl recht =) Allerdings geht die Aufgabe noch weiter, wo ich noch die einzelnen Komponenten brauche. Aber danke für den Hinweis. =)
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 14. Sep 2015 14:39    Titel: Antworten mit Zitat

Hi, ich habe zu einer weiteren Teilaufgabe nochmal eine Frage:

Um den Aufprall des Flugzeuges zu verhindern, leutet der Pilot der Maschine direkt nach dem Abwurf des Paketes die Beendigung des Sinkfluges ein. Dafür durchfliegt das Flugzeug bei konstantem Betrag der Geschwindikeit (bei mir jetzt also v=166,62 m/s) einen Kreisbogen, dessen tiefster Punkt sich 250m über dem Erdboden befindet. Berechnen Sie die Beschleunigung, die der Pilot am tiefsten Punkt erfährt.

Mich verwirrt ehrlich gesagt eigentlich nur die Punkteverteilung, da es für die Aufgabe relativ viele Punkte gibt, für meiner Meinung nach eine sehr kurze Aufgabe.
Meine Idee:
Am tiefsten Punkt erfährt der Pilot die Gewichtskraft sowie die "Zentrifugalkraft" in die für ihn gleiche Richtung. Also müsste die Aufgabe doch schon folgendermaßen erledigt sein (?)


also
, wobei ist.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 14. Sep 2015 14:46    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, der Radius der Kreisbahn ist nicht (750-250)m. Das wäre er nur, wenn das Flugzeug sich zu Beginn im senkrechten Sturzflug befände. Das tut er aber nicht. Der von der Vertikalen abweichende Winkel ist gegeben.
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 14. Sep 2015 16:15    Titel: Antworten mit Zitat

ah ok danke. Ich habe das mal versucht zu skizzieren.
Ich komme nur gerade nicht drauf, wie ich von dem Winkel zur vertikalen, bzw. zur horizontalen auf den Radius komme, da die 55° ja tangential am Kreisbogen liegen.
Muss ich da zuerst die Zeit für die Überquerung der 500m berechnen um dann auf die Strecke in x-Richtung zu kommen? Damit könnte ich dann über das gleichseitige Dreieck auf den Radius schließen.



Ich würde da dann auf eine Zeit von t=2,6s kommen,
Damit dann auf eine Strecke in x-Richtung von sx=354,87m

Dann ist



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Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 14. Sep 2015 16:42    Titel: Antworten mit Zitat

ah mist habe mich wieder mal verrechnet.

t=3,77s
r=897,12m
a=30,95 m/s^2
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 14. Sep 2015 17:31    Titel: Antworten mit Zitat

Trinitro hat Folgendes geschrieben:
Ich komme nur gerade nicht drauf, wie ich von dem Winkel zur vertikalen, bzw. zur horizontalen auf den Radius komme, da die 55° ja tangential am Kreisbogen liegen.


Vertikale und Horizontale bilden einen Winkel von 90°, und Tangente und Berührradius bilden einen Winkel von 90°. Der Winkel zwischen Horizontale und Berührradius muss also derselbe sein wie der zwischen Vertikale und Tangente. Die Schenkel sind ja jeweils nur um 90° gedreht.

Trinitro hat Folgendes geschrieben:
Muss ich da zuerst die Zeit für die Überquerung der 500m berechnen ...


Nein, die Zeit brauchst Du nicht. Den Radius kannst Du direkt aus den bekannten geometrischen Größen bestimmen.



Nach r auflösen.



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Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 14. Sep 2015 19:03    Titel: Antworten mit Zitat

vielen Dank für die Hilfe =)

ich bin jetzt auf einen Radius von r=2764,75m gekommen und auf eine Beschleunigung von 98,51 m/s^2
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 14. Sep 2015 19:10    Titel: Antworten mit Zitat

Radius richtig, Beschleunigung falsch. Bei einer solchen Beschleunigung sieht ein normaler Verkehrspilot nur noch schwarz-weiß, wenn er nicht schon vorher die Besinnung verloren hat.
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 15. Sep 2015 09:21    Titel: Antworten mit Zitat

da hast du recht, das hat mich auch schon gewundert.

a=23,05 m/s^2
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 15. Sep 2015 10:15    Titel: Antworten mit Zitat

Kannst Du das mal vorrechnen? Mit den von Dir selbst vorgegebenen bzw, errechneten Werten kommt bei mir was deutlich Anderes raus.
Trinitro



Anmeldungsdatum: 02.09.2015
Beiträge: 26

Beitrag Trinitro Verfasst am: 16. Sep 2015 08:19    Titel: Antworten mit Zitat


und damit dann

(scheinbar bin ich zu blöd den taschenrechner zu benutzen...)
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