physik frage

[exeli]

hi,

ich hab folgende aufgabe

Ein unerfahrener Pilot läßt einen schweren Versorgungssack genau senkrecht über dem Zielpunkt aus der in 500 m fliegenden Maschine fallen. Der Sack schlägt 1 km vom Zielpunkt entfernt auf. Welche Geschwindigkeit hatte das Flugzeug,

ich weiss nicht wie ich das rechnen soll. kann mir da bitte jemand weiterhelfen?

danke

 

[Bonian]

Das musst du glaube ich mit der Formel für den sekrechten Wurf (freier Fall) machen.

Höhe: 500 Meter


t = Wurzel aus (2 * s) / g

Das t setzt du dann in:

V = g * t

ein.

Und dann müsste man ja eig. die Geschwindigkeit raus haben

Ist aber schon sehr lange her, das ich das hatte ... von daher keine Garantie

 

[seppl2000]

das müsste der waagrechte wurf sein.

musst in der formelsammlung nachschaun wie die formel is.


dann nach geschwindigkeit 0 (v0) auflösen.

schon hast du das ergebnis.

mfg
seppl2000

 

[Bonian]

Aber das Paket wird ja senkrecht fallen gelassen. Da kommt doch waagerechnter Wurd eig. nicht in frage
Das ist ja z.b. bei einer Luftpistole, wie die Kugel da das Zeil erreicht oder so ... weil die wird ja auch waagerecht abgeschossen^^

Hier wird es aber ja fallen gelesen (senkrecht ^^)
Wobei meins auch i-wie nicht stimmen kann, denn dann wäre das Flugzeug total lahm !

 

[seppl2000]

schon, aber das päckchen hat ja am anfang eine geschwindigkeit in waagrechter richtung durch das flugzeug (ist sogar die selbe geschwindikeit)

darum trifft das päckchen ja auch nicht direkt unter dem abwurfpunkt auf sondern weiter weg. (siehe: Der Sack schlägt 1 km vom Zielpunkt entfernt auf. )

mfg
seppl2000

 

[exeli]

kann das mal bitte kurz jemand überprüfen, ich hab für v Flugzeug = 99,08 m/s raus. stimmt das?

 

[BuddyJesus]

Da die einzige Ursache für die Beschleunigung die Erdanziehung ist, kannst du über die Gravitationskonstane g = 9,81m/s² und die Fallhöhe H = 500m die Fallzeit ausrechnen.

t = Wurzel aus 2H/g
t = Wurzel aus 1000/9,81
t ~ 10,1 s

Da in die Bewegung in horizontaler und vertikaler Richtung unabhängig voneinander sind, gehst du davon aus, dass sich der Sack während der Fallzeit mit derselben unbeschleunigten Geschwindigkeit in x-Richtung bewegt, wie das Flugzeug.

Du rechnest also die Geschiwindigkeit des Sacks in x-Richtung aus, indem du die Fallzeit, sowie die Wurfweite in die Gleichung für die Wurfweite einsetzt, und nach v auflöst.

s = v * Wurzel aus 2H/g

=> 1000 m = v * 10,1 s | : 10,1 s
1000/10,1 m/s = v
-> v ~ 99,01 m/s

Abzüglich Rundungsfehler und Algorithmenunterschiede kommen wir auf dasselbe Ergebnis

/Edit: @Bonian: Der von der angesprochene Kugelversuch ist der schräge Wurf

 

[Teufel100]

Die Letzte Lösung hört sich gut an, ich persönlich wäre dir jetzt mit zusammengesetzten Geschwindigkeiten gekommen, aber muss ja nicht unbedingt sein.

Generell würde ich aber sagen, kann man selber auch auf einen Lösungsansatz kommen, wenn man sich zuerst die gegebenen Größen aufschreibt und dann die Gesuchte. Denn dann hat mal ja ein schönes Tafelwerk und kann sich erst einmal alle Formeln raussuchen, die in Frage kommen würden und muss dann am Ende halt eine logische Schlussfolgerung ziehen, welche die Richtige ist

 

[dubberle]

Der Witz ist, daß du die Bewegung in Senkrechter Richtung (den mehr oder weniger freien Fall) und die Bewegung in horizontaler Richtung (die Fortsetzung der Bewegung mit dem Flieger aufgrund der Trägheit) getrennt voneinander betrachten kannst.

Laß es mich mit folgender Grafik veranschaulichen:

• rote X markieren die Position des Flugzeuges im Sekundenabstand (eine Stufe heller, eine Sekunde später)
• grüne X markieren den Weg des Packerls (eine Stufe heller, eine Sekunde später)
• blaue X markieren den Weg des Packerls wenn man es aus einem Hubschrauber, der in der Luft stillsteht, hätte fallen lassen
• das schwarze X ist der Punkt des Abwurfs

X..........X..........X..........X..........X
X..........X.................................
.............................................
.............................................
X.....................X......................
.............................................
.............................................
.............................................
.............................................
X................................X...........
.............................................
.............................................
.............................................
.............................................
.............................................
.............................................
X...........................................X


Zunächst rechnest Du also aus, wie lange das Paket gebraucht hat, um die 500m runter zu fallen. Dann rechnest Du aus, welche Geschwindigkeit man braucht, um in dieser Zeit den Kilometer Weg in horizontaler Richtung zurückzulegen. That's it.