Flugzeug/Geschwindkeit

  • Hallo,

    ich bräuchte Hilfe bei einer Physikaufgabe. Folgender Fall:

    Ein Flugzeug fliegt zunächst bei Windstille mit 50m s^-1 nach Süden. Später beeinflusst ein Querwind, der mit 30 m s^-1 aus Westen weht, das Flugzeugverhalten. Die Motorleistung bliebt unverändert.

    a) Der Pilot steuert das Flugzeug weiter so, dass es stets nach Süden ausgerichtet bleibt. Unter welchem Winkel gegen die Südrichtung wird es abgetrieben? Welche Geschwindigkeit hat es gegenüber dem Erdboden?

    b) Mit welchem Winkel gegen die Südrichtung muss der Pilot das Flugzeug steuern, damit es sich genau nach Süden bewegt? Welche Geschwindigkeit hat es jetzt?

    Zu meinen Fragen:
    Was bedeutet bei m s das ^-1?
    Wie soll ich an die Aufgabe herangehen, also wie löse ich sie am Besten?
    Könnt ihr mir einen Lösungsansatz geben? Ich möchte gerne selbst auf die Lösung kommen.

    Danke!

  • [tex]x^{-n}=\frac{1}{x^n}[/tex]
    Das heißt [tex]ms^{-1}=\frac{m}{s}[/tex]

    Hast du schonmal was vom Kräfteparallelogramm gehört?

    Fehler, Ausdruck, Erklärung nötig
    Keine Korrekturen per Privatnachricht.

  • Achso, dann ist das nur eine andere Schreibweise.

    Nein, ich habe noch nichts vom Kräfteparallelogramm gehört.

  • Die beiden Geschwindigkeiten überlagern sich einfach.

    Innerhalb einer Sekunde bewegt sich das Flugzeug nicht nur 50m nach Süden sondern auch 30m nach Westen.

  • Ich mach mal einen Versuch:


    So würde ich an a) herangehen:

    geg:
    Flugzeuggeschwindigkeit(F) = 50m/s
    Querwind(W) = 20m/s

    ges:
    Abweichung Richtung Süden = a

    tan(a) = G/A
    tan-1(a) = 20/50
    a = 21,80

    Ist das völlig falsch?

  • Der Rechenweg sieht in Ordnung aus, aber du hast falsche Werte eingesetzt, oder deine Aufgabenstellung oben ist falsch abgeschrieben.

    Fehler, Ausdruck, Erklärung nötig
    Keine Korrekturen per Privatnachricht.

  • Hallo,

    Wie durch Zufall sitze ich gerade an der gleichen Aufgabe. Vielleicht haben wir ja den gleichen Physiklehrer ;)
    Jedenfalls war die Aufgabe a) kein Problem, allerdings hab ich ein paar Probleme mit b).
    Mein Rechenweg war wie folgt:

    30m/s / 50m/s = 0,6
    sin^-1 0,6 = 37°

    37° wäre dann also der Winkel, in dem der Pilot das Flugzeug "halten" muss. Mein Problem ist aber, dass Sinus ja Gegenkathete/Hypotenuse ist, allerdings ist keine Hypotenuse gegeben. Aber ich komme nur mit Sinus auf besagte 37°.

    Schritt 2:
    cos 37° * 50m/s = 39,93m/s

    Die richtigen Lösungen hab ich hier vorliegen, und die stimmen auch mit meinen überein, aber darf ich in diesem Fall den Sinus^-1 nutzen?

    Danke,
    Felix

  • Ja, du hast recht, ich habe mich verschrieben.

    Felix du sagst, du hast die Lösungen vorliegen. Was kommt denn dann bei a) raus? Und wenn es auch da steht, welcher Rechenweg wurde dort benutzt?


    Danke!

  • V = Wurzel aus: (30²)+(50²)
    V= 58,3 m/s

    30m/s / 58,3m/s = 0,5
    sin^-1 0,5 = 31°

    Es wird also unter einem Winkel von 31° abgetrieben, bei einer Geschwindigkeit von 58,3m/s.
    Rechenwege haben wir nicht gegeben, allerdings die Lösungen. Und so bin ich darauf gekommen.

  • Felix

    Warum benutzt du gerade Sinus und nicht Cos oder Tan? Wie unterscheidet man hier, welche von den Drein man benutzt?

  • Habe mich vielleicht ein bisschen doof ausgedrückt. a) ist mir jetzt auch klar. Jedoch verstehe ich nicht, wie du das bei b) gemacht und gemeint hast oder ehr wie du darauf gekommen bist. Ich hoffe, du oder jemand anders kann mir da noch einmal auf die Sprünge helfen.

  • Ja, das habe ich getan. Nur leider hilft mir die Skizze zu dem was Felix sagte nicht wirklich weiter. Wie bzw. wo setzt der Pilot dort die besagten 37° an?

    Kann es sein, dass da ein kleiner Fehler in der Zeichnung ist? Bei dir kommt der Wind aus Richtung Osten.

  • Ohh ja, da hab ich wohl nicht ganz aufgepasst. Dann ist das Dreieck spiegelverkehrt, macht aber für die Aufgabe nichts aus.

    Zu bestimmen ist die Abweichung von der Südrichtung (hier eingezeichnet als v_eff), die der Pilot (v_flugzeug) fliegen muss. Nennen wir den Winkel zwischen besagten beiden Geraden mal alpha. Jetzt haben wir aber zusammen mit dem Wind ein Rechtwinkliges Dreieck. Gegeben sind außer dem rechten Winkel noch zwei Seiten. Jetzt ist wie gesagt noch alpha zu bestimmen und die länge von v_eff.