Mathe Frage

Erste Frage Aufrufe: 891     Aktiv: 29.09.2023 um 16:19

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Hallo ich hab mal eine für mich schwierige Frage die ich nicht beantworten kann.

Ein Linienflug von New York nach Berlin dauert ungefähr 11 Stunden und 15 Minuten,Rückflug auch so um die 11 Stunden.Ein normales Linienflugzeug fliegt ungefähr 650-700 KMH.Die Erde dreht sich um die eigene Achse mit einer Geschwindikeit von 1600 KMH.Frage wie kann das sein das der Hin und Rückflug Zeitlich fast übereinstimmt?Laut Logisches denken müsste ein Flug länger dauern und der andere deutlich kürzer gehen.

Wäre schön wenn das einer weiß.Mich Nervt diese Frage seit Tagen schon.

Danke schon mal im voraus.

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Deine Geschwindigkeiten stammen aus zwei verschiedenen Bezugssystemen (BS). Die des Flugzeugs stammt aus einem BS in dem der Erdboden als in Ruhe befindlich angenommen wird, während bei der Erdrotation der Erdmittelpunkt unbewegt ist. Daher kannst du diese Geschwindigkeiten nicht einfach so miteinander vergleichen.

Du müsstest zunächst die Geschwindigkeit des Flugzeugs ins andere BS umrechnen, was eine Geschwindigkeit von 2300 km/h nach Osten bzw. 900 km/h nach Westen ergibt.

Es ist das gleiche, wie wenn du in einem ICE, der 200km/h schnell ist, durch den Zug läufst. Du bewegst dich relativ zu deinem BS, dem ICE, mit 5 km/h nach vorne und wieder zurück. Für den, der am Bahnhof sitzt, bewegst du dich jedoch hinzu mit 205 km/h und auf dem Rückweg nur noch mit 195 km/h, weil er ein anderes Bezugssystem (den Bahnhof) hat.

Gerade beim Flugzeug ist es wichtig zu wissen, worauf sich die angegebene Geschwindigkeit bezieht, da es hier nicht nur auf die Geschwindigkeit relativ zum Boden, sondern auch auf die relativ zur umgebenden Luft ankommt. Diese Werte sind aufgrund des Windes in der Regel leicht unterschiedlich. Eine Angabe mit Berücksichtigung der Erdrotation ist hier jedoch zumindest unüblich, da sich im Wesentlichen die Atmosphäre mit der Erde mitdreht.

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Student, Punkte: 145

 

Danke für die gute Erklärung damit kann ich was anfangen.   ─   gpm82 09.12.2020 um 05:53

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Gegenfrage: Dreht sich denn die Erde mit 1600km/h unter dir weg, wenn du hochspringst? Wenn du drauf kommst, warum das nicht so ist, dann kannst du dir deine Frage selbst erklären.

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Student, Punkte: 2.44K

 

Wenn ich hochspringe ungefähr 30cm hält mich die Erdanziehungskraft am gleichen Fleck.Ein Flugzeug hingegen ist 10000 m in der Luft da ist die Erdanziehungskraft sicherlich nicht so stark wie bei 30cm.Das heisst der Hin und Rückflug müsste sich zeitlich ändern.   ─   gpm82 07.12.2020 um 17:21

Die ISS ist auf der Höhe von 400km und umrundet die Erde 16 mal in 24 Stunden.Würde die ISS sich entgegen der Erdumrundung Bewegen müsste sie mehr Umrundungen in 24 Stunden haben.Jetzt gehen wir in 10km Höhe Flugzeug das eine Eigengeschwindigkeit hat von 650 kmh.11 Stunden mit der Erdumdrehung nehm ich als Fixpunkt.Gegen die Erdumdrehung musste daher ein deutlichen Zeitlichen Unterschied geben.   ─   gpm82 07.12.2020 um 17:58

Auf ein Flugzeug (und auch die ISS) wirkt noch eine große Menge der Erdanziehungskraft, das ist vielleicht eine Fehleinschätzung wenn man sich Schwerelosigkeit vorstellt. Auf der ISS hast du noch ca 90% der Anziehungskraft wie auf dem Boden. Für deine Frage stell dir vielleicht folgendes vor: Was passiert, wenn du mit einer Rakete gerade nach oben fliegst, sagen wir mal ein paar hundert Kilometer. Wo schlägst du am Ende auf, wenn du wieder runter kommst? Lufteinflüsse usw ausgenommen wieder genau dort, wo du gestartet bist. Alles, was von der Erde aus startet dreht sich mit der selben Geschwindigkeit wie die Erde. Während du also aufsteigst dreht sich zwar die Erde weiter, aber du bewegst dich auch in Richtung der Drehgeschwindigkeit weiter. Stell dir vor du springst von einem fahrenden Auto. Da fliegst du auch nach dem Absprung in Fahrtrichtung weiter, wegen deiner Massenträgkeit. Wenn du also mit deiner Rakete im All bist, und dich um 90 Grad drehst, sodass du parallel zum Boden bist, kannst du beginnen zu beschleunigen. Dabei ist es aber egal, ob dich in Drehrichtung oder davon weg bewegst, die Geschwindigkeit die du relativ zum Erdboden bekommst ist die selbe.   ─   vetox 08.12.2020 um 08:59

Außerdem hat das mit Erdanziehungskraft sowieso nichts zu tun, denn die Anziehungskraft wirkt nach unten und nicht seitwärts   ─   vetox 08.12.2020 um 12:48

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Ich weiß nicht ganz wie man es übertragen soll, glaube aber, dass dein Problem mit folgendem Gedankenspiel Parallelen hat: 

Würdest du ganz hoch senken springen (vielleicht 500m), so würdest du eventuell nach einer Minute wieder landen. Theoretisch müsste dann ja der Absprungspunkt wegen der Rotation der Erde um die eigene Achse ja schon lange nicht mehr unter dir sein wenn du landest. Meines Erachtens (korrigiert mich gerne wenn ich falsch liege) würdest du aber wieder auf deinem Absrpungspunkt landen, da die Drehung der Erde dich beschleunigt und zwar in Rotationsrichtung, sodass du es durch die sich mitbewegende Umgebung gar nicht spürst. 

Falls jemand jetzt weiß wie man weitermachen kann oder Einwände gegen meinen Text hat, bitte melden! 

Grüße :)

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Student, Punkte: 3.72K

 

Danke für ihr Einblick.Kommt aber nicht ganz so hin.Wenn ich 500m hochspringen könnte,springe ich senkrecht in die Höhe.Mit den Luftstrom dürfte ich nicht bei den Ausgangspunkt wieder landen.Meine Frage beruht darauf sagen wir die Erde dreht sich von Ost nach West.Wenn ich mit 650 kmh mit ihr fliege und dafür 11 Stunden brauche,brauche ich doch wenn ich ihr entgegen fliege (West nach Ost)doch deutlich weniger Zeit.Daher versteh ich nicht wie die Flugzeit gleich bleiben kann.Natürlich spiel die Erdanziehung eine Rolle.Trotzdem müsste Die Zeit sich verkürzen.   ─   gpm82 07.12.2020 um 18:59

Kennen Sie die Äthertheorie? Auf diese Argumentation begeben Sie sich gerade   ─   anonym0165f 07.12.2020 um 19:00

Nein kenn ich nicht werd ich mich mal schlau machen was das für eine Theorie ist.   ─   gpm82 07.12.2020 um 22:19

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Das Flugzeug fliegt einfach über den Nordpol. Dann sind die Strecken etwa gleich lang.

Die Luft, in der das Flugzeug fliegt, bewegt sich nur minimal langsamer, als die Erdoberfläche. Daher kann man die Rotation vergessen.

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In der Diskussion geht einiges durcheinander. Also, wenn man z.B. am Heck eines Schiffes hochspring, so landet man (ohne Berücksichtigung weiterer Kräfte) exakt wieder an der gleichen Stelle des Hecks. Man sagt auch, dass alle Inertialsysteme gleichwertig sind (Systeme bewegen sich gegeneinander geradlinig gleichförmig) oder das die Physik gegen einen Wechsel des Koordinatensystems invaríant sind. Vom Schiff aus betrachte hat man nur eine Geschwindigkeit senkrecht zum Schiff, vom Ufer aus kommt die Komponente der Vorwärtsbewegung des Schiffs hinzu. Egal von wo man es betrachtet, man landet immer an derselben Stelle am Heck. Starker Wind könnte das als "äußere Kraft" ändern. Wenn das anders wäre, so sollte ein Weitspringer immer gegen die Erddrehung springen. das gäbe bei einer Sekunde Flugzeit sensationelle Weiten!

Die unterschiedlichen Flugzeiten resultieren vor allem aus den Windströmungen in der oberen Atmosphäre.

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Lehrer/Professor, Punkte: 6.14K

 

So ist es . Piloten und ich meine auch Meteorologen nennen das Jetstream, siehe unten   ─   markushasenb 09.12.2020 um 11:48

Leider scheint diese Antwort Unstimmigkeiten zu enthalten und muss korrigiert werden. Professorrs wurde bereits informiert.
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Ich meine, dass der Jetstream eine große Rolle spielt ! 

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Sonstiger Berufsstatus, Punkte: 5.88K

 

Intressante Ansicht könnte tatsächlich stimmen.Mal nachschauen ob es dafür eine Mathematische Formel gibt.Müsste man ja ausrechnen können.   ─   gpm82 08.12.2020 um 10:35

Ich weiß von Piloten, dass zB für Fernostrouten der Jet mit einberechnet wird für die Treibstoffbeladung . Je nachdem ob eine Route geändert werden muss wegen Kriegs oder weil die Russen Theater machen ...   ─   markushasenb 08.12.2020 um 12:08

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