Schiff fährt flussaufwärts > Mindest-Energie

R3fleXi0n · Anmeldungsdatum: 10.11.2018 Beiträge: 20

Meine Frage:
Ein Schiff fährt flussaufwärts mit einer Geschwindigkeit vs (relativ zum fließenden Wasser gemessen!) von A nach B. Die Strömungsgeschwindigkeit des Flusses sei vf = 7.2 km/h, und die Reibungskräfte seien proportional zu vs².
Bei welcher Geschwindigkeit vs des Schiffes relativ zum Wasser wird für die Fahrt am wenigsten Energie gebraucht?

Meine Ideen:
Vorallem bereitet mir die proportionale Reibungskraft Probleme, muss ich hier mit einer unbekannten Reibungskraft arbeiten?
Außerdem weiß ich nicht welche Formel ich anwenden soll, da alle die für mich in Frage kommen eine Masse benötigen..
Würde mich über ein paar Gedankenanstöße freuen.
Danke.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5911

Die Masse des Schiffes ist nicht relevant. Die Reibungskraft ist proportional zu vs^2, für ein reelles k gilt also

Versuche, einen Ausdruck für die Arbeit zu finden, die das Schiff leisten muss, um eine bestimmte Strecke s zurückzulegen. Tipp: die Leistung des Schiffes ist gleich

Dann diesen Ausdruck nach vs ableiten, um die Geschwindigkeit vs zu finden, bei der die Arbeit ein Minimum annimmt. Die Geschwindigkeit ist unabhängig von k.

R3fleXi0n · Anmeldungsdatum: 10.11.2018 Beiträge: 20

Erstmal danke für die schnelle Antwort, jedoch weiß ich nach einer Stunde googlen immer noch nicht weiter.
Also die Arbeit ist ja W = F * s aber weiß nicht wirklich wo ich da jetzt vf mit einberechnen soll?
Könnte noch ein paar Tipps gebrauchen..

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5911

Naja, googeln ist vielleicht auch nicht die beste Methode, um Aufgaben zu lösen;)