Kinematik in zwei Raumrichtungen

christister · Gast

Hallo,

ich habe nochmal eine interessante Aufgabe bei der ich Hilfe gebrauchen könnte:

James Bond, der waagerecht in einem Hubschrauber mit konst. Geschwindigkeit von 200km/h sitzt möchte in einen offenen Wagen ein Paket werfen. Der Wagen fährt auf einer ebenen Straße 150 km/h, 78 Meter unter ihm. In Welchen Winkel sollte Bond das Paket abwerfen..?!?

Hat jmd eine Idee? Die Lösung ist 54,6°..wäre nett eine Anwort mit Lösungsweg zu bekommen. Gruß chris

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Hallo,

die Aufgabenstellung ist etwas verwirrend. Ich komme mit folgenden Annahmen auf die Musterlösung:

Das Paket wird einfach nach unten fallen gelassen, d. h. es besitzt nur eine horizontale Anfangsgeschwindigkeit. Der gesuchte Winkel ist der Winkel zwischen der Erdoberfläche und der gedachten Verbindungslinie zwischen Auto und Flugzeug genau zum Zeitpunkt des Abwurfs. Luftreibung wird vernachlässigt.

Welche Ideen oder Ansätze hast Du denn zur Lösung?

Gruß

chrisister · Gast

Hi,
also ich bin davon ausgegangen, wenn der Hubschrauber ja 200km/h bzw 55m/s fliegt, dass die horizontale Komponente der Geschwindigkeit auch 55 m/s ist. Wenn ich die reslultierende Geschwindigkeit wissen würde, kann ich ja einfach über Vx = V0 * cos (ß) den gesuchten winkel bestimmen. Was ist aber nun die resultierende? Ich bezweifle, das der Ansatz richtig ist und komme auch nicht weiter weil ich ja nicht nur eine Geschwindigkeit habe die an einem bestimmten Punkt landet, sondern unten fährt ja ein Auto grübelnd

..

Gruß Chris

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Hallo,

wenn man den Koordinatenursprung in das Auto legt, ist nur die Differenzgeschwindigkeit zwischen Heli und Auto relevant.

Kommst Du damit weiter?

Gruß

chrisister22 · Anmeldungsdatum: 25.06.2016 Beiträge: 17

http://www.bilder-upload.eu/show.php?file=222caf-1466854338.png

hier ein bild zur aufgabe

chrisister22 · Anmeldungsdatum: 25.06.2016 Beiträge: 17

also du meinst die vx Komponente sollte 50 km/h sein?

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Ja, relativ zum Auto ist die horizontale Geschwindigkeit des Paketes 50km/h.
Was fehlt Dir denn für den Winkel, und wie könntest Du jetzt weiter machen?

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Die Zeit, die das Päckchen im freien Fall benötigt, nämlich :

benötigt das Päckchen für die horizontale Relativgeschwindigkeit von 50 km/h, um am Auto zu sein.
Diese Strecke beträgt dann: s=50km/h*3,99s =55,42m
Der gesuchte Winkel beträgt dann wegen h/s=tan ("phi") :