(Twitter)
1
Hallo,
überlege dir mal, wie lange das Paket benötigt um nach unten zu fallen. Also wann kommt es auf der Wasseroberfläche auf? Welche Beschleunigung wirkt hier?
Danach befassen wir uns nur mit der horizontalen Richtung. Wir wissen jetzt die Zeit die das Paket unterwegs ist und wir kennen seine Anfangsgeschwindigkeit und seine Beschleunigung. Wie weit kommt das Paket in der berechneten Zeit?
Grüße Christian
Diese Antwort melden
Link
geantwortet
christian_strack
Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 29.81K
Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 29.81K
Man kann das bestimmt auch mit ner DGL lösen aber ich denke es sollte auch so klappen.
Die Bewegung des Pakets setzt sich aus einer x und einer y-Komponente zusammen. Es steht ja extra dort, dass die horizontale Abbremsung durch \( -c \dot{x}^2 \) beschrieben werden kann. Horizontal ist genau die Bewegung in \( x\)-Richtung. In \( y \)-Richtung haben wir sicherlich auch eine Abbremsung aber aus der Aufgabenstellung heraus würde ich nun sagen dass diese vernachlässigbar gegenüber der Beschleunigung in \( y\)-Richtung ist.
Die Gesamtbewegung setzt sich nun aus diesen beiden Komponenten zusammen, deshalb können wir diese auch einzelnd betrachten.
Egal was mit dem Paket in horizontaler Richtung passiert, es wird irgendwann durch die Erdbeschleunigung auf dem Wasser landen. Deshalb können wir das meiner Meinung nach komplett einzeln betrachten.
Also betrachten wir zuerst die \(y\)-Richtung. Ich kenne mich leider nur bedingt mit Physik aus, deshalb müsstest du entscheiden, ob ihr eine Formel für den Luftwiderstand beim fallen betrachtet. Aus meiner kurzen Erfahrung würde ich eher sagen dass das meinstens ignoriert wird.
So oder so, kannst du damit bestimmen, wie lange das Paket braucht um das Wasser zu berühren. Und dadurch kannst du dann auf jeden Fall auch bestimmen, wie lange das Paket in horizontaler Richtung unterwegs ist, Das muss nämlich die gleiche Zeit sein. Die Momentangeschwindigkeit hast du ja gegeben. In horizontaler Richtung hat das Paket die anfängliche Geschwindigkeit des Flugzeugs, da diese ja am Anfang im selben Inertialsystem sind. Aus der Zeit, Anfangsgeschwindigkeit und Formel für die Abbremsung (Beschleunigung) kannst du dann die Strecke berechnen. ─ christian_strack 08.10.2020 um 14:49
Die Bewegung des Pakets setzt sich aus einer x und einer y-Komponente zusammen. Es steht ja extra dort, dass die horizontale Abbremsung durch \( -c \dot{x}^2 \) beschrieben werden kann. Horizontal ist genau die Bewegung in \( x\)-Richtung. In \( y \)-Richtung haben wir sicherlich auch eine Abbremsung aber aus der Aufgabenstellung heraus würde ich nun sagen dass diese vernachlässigbar gegenüber der Beschleunigung in \( y\)-Richtung ist.
Die Gesamtbewegung setzt sich nun aus diesen beiden Komponenten zusammen, deshalb können wir diese auch einzelnd betrachten.
Egal was mit dem Paket in horizontaler Richtung passiert, es wird irgendwann durch die Erdbeschleunigung auf dem Wasser landen. Deshalb können wir das meiner Meinung nach komplett einzeln betrachten.
Also betrachten wir zuerst die \(y\)-Richtung. Ich kenne mich leider nur bedingt mit Physik aus, deshalb müsstest du entscheiden, ob ihr eine Formel für den Luftwiderstand beim fallen betrachtet. Aus meiner kurzen Erfahrung würde ich eher sagen dass das meinstens ignoriert wird.
So oder so, kannst du damit bestimmen, wie lange das Paket braucht um das Wasser zu berühren. Und dadurch kannst du dann auf jeden Fall auch bestimmen, wie lange das Paket in horizontaler Richtung unterwegs ist, Das muss nämlich die gleiche Zeit sein. Die Momentangeschwindigkeit hast du ja gegeben. In horizontaler Richtung hat das Paket die anfängliche Geschwindigkeit des Flugzeugs, da diese ja am Anfang im selben Inertialsystem sind. Aus der Zeit, Anfangsgeschwindigkeit und Formel für die Abbremsung (Beschleunigung) kannst du dann die Strecke berechnen. ─ christian_strack 08.10.2020 um 14:49
Lösungsweg stimmt soweit. Vertikaler Luftwiderstand/Reibung kann vernachlässigt werden wie es im letzten Satz steht. Und nur so nebenbei: Luftreibung ist in erster Linie von der Fläche(Reibung und so) und Geschwindigkeit abhängig. (Und ganz streng genommen das Volumen, aber der Effekt ist in Luft quasi nicht vorhanden und hat eigentlich auch gar nichts mit Reibung zu tun)
Die Lösung der DGL selbst ist ein Einzeiler, wenn man die Ordnung reduziert und mit dessen Lösung arbeitet. Aber kein Plan, ob der Fragesteller auf der Uni oder in der Schule ist. ─ anonym179aa 08.10.2020 um 15:45
Die Lösung der DGL selbst ist ein Einzeiler, wenn man die Ordnung reduziert und mit dessen Lösung arbeitet. Aber kein Plan, ob der Fragesteller auf der Uni oder in der Schule ist. ─ anonym179aa 08.10.2020 um 15:45
Oh ja es steht tatsächlich da :D Danke fürs drüber schauen :)
Aus Interesse, würde man die DGL über die Kräfte aufstellen? ─ christian_strack 08.10.2020 um 16:11
Aus Interesse, würde man die DGL über die Kräfte aufstellen? ─ christian_strack 08.10.2020 um 16:11
Vielen Dank für Deine Antwort. Das klingt alles so einfach von Dir. Das habe ich mir auch schon überlegt. Nun leider wird das Paket aber in horizontaler Richtung entschleunigt (siehe Aufgabenstellung). Und zwar ist die Verzögerung abhängig von der Momentangeschwindigkeit. Ich denke, man muss hier eine Differenzialgleichung aufstellen...
Grüsse
Luzian ─ frauluzi 08.10.2020 um 07:38