Gegenstand fällt aus Flugzeug

sesta92 · Anmeldungsdatum: 13.07.2015 Beiträge: 1

Hallo,

Habe eine echt wichtige Frage. Im folgendem Link seht ihr ein Flugzeug, aus dem ein Gegenstand fällt. Es gibt verschiedene Antwortmöglichkeiten. Das Flugzeit bewegt sich mich v=konstant.

Bräuchte echt dringend eine sichere Antwort!!

http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9/wurf/flieger.gif

Vielen Dank !

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Welche Antwort die richtige ist, hängt davon ab, aus welchem Bezugssystem die Skizze erstellt ist. Ist das Flugzeug das Bezugssystem, ist Antwort D richtig.

Ist die Erde das Bezugssystem (was hier vermutlich gemeint ist), kann die richtige Antwort nur A sein: gleichförmige Bewegung (=konstante Geschwindigkeit) in horizontaler Richtung, gleichmäßig beschleunigte Bewegung in vertikaler Richtung. Das ist der klassische waagrechte Wurf.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Warum eigentlich nicht B? Ich sehe irgendwie keinen qualitativen Unterschied zwischen A und B. Wirklich streng parabelförmig sind ja letztlich beide nicht, oder?

Gruß
Marco

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Hm, ich denke, wenn man den Luftwiderstand berücksichtigt, sieht die echte Kurve tatsächlich so wie A aus (am Ende halt dann in beide Richtungen nahezu gleichförmige Bewegung). Ich habe jetzt nicht die exakte Lösung durchgerechnet und geplottet, aber ich stelle mir sie etwa so vor. Unter Berücksichtigung des Luftwiderstands wäre aber auch D nicht die richtige Antwort aus Sicht des Flugzeugs (sondern so etwas wie E, aber mit entgegengesetzter Krümmung).

Ich denke jedenfalls auch, daß A die gewünschte Antwort ist, finde die Aufgabe aber nicht didaktisch sinnvoll, falls es darum gehen sollte, etwa das Superpositionsprinzip nahezubringen: Das ist für den Fall mit Luftwiderstand nämlich gar nicht anwendbar.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Da für den "fallenden Gegenstand" Wege in Form von Linien aufgezeigt sind, für das Flugzeug aber nicht, dürfte sich die Fragestellung auf einen Beobachter im Flugzeug beziehen, für den sich das Flugzeug nicht bewegt.

Damit kommen dann nur die Wege D und E infrage. Ein fallender Gegenstand undefinierter Form bleibt wegen des Luftwiderstandes hinter dem Flugzeug zurück (E). Wenn er sehr stromlinienförmig ist wie eine Bombe, behält er in etwa die Horizontal-Geschwindigkeit des Flugzeugs und fällt aus dessen Sicht senkrecht herunter (D).

Die Wege A und B wären Luft- Boden- Raketen mit eigenem Antrieb oder Geschosse, da sie dem Flugzeug vorauseilen.

Pädagogischer Sinn dieser Aufgabe könnte die Diskussion sein über unzureichend definierte Aufgabenstellungen.

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Brillant, E ist in keinem der Fälle eine mögliche Lösung. Ohne Berücksichtigung des Luftwiderstands würde er einfach nach unten fallen, mit Berücksichtigung des Luftwiderstands würde er allmählich von der Luft nach hinten beschleunigt werden.

Übrigens hatte ich vorhin einen Denkfehler: Mit Berücksichtigung des Luftwiderstands fällt der Gegenstand, vom Boden aus betrachtet, selbstverständlich irgendwann senkrecht, weil er ja in horizontale Richtung keine Kraft erfährt, die dem Luftwiderstand entgegenwirken könnte. Sorry dafür.

Dann ist die Aufgabe aber echt schlecht...

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

Sx = v x t
Sy = 1/2 x g x t quadrat

Pythagoras:

S = Wurzel(sx quadrat + sy quadrat)

S = Wurzel(v quadrat x t quadrat + 1/4 x g quadrat x t hoch 4)

S = t x Wurzel(v quadrat + 1/4 g quadrat + t quadrat)

Man sieht, dass die Fallkurve eine Parabel ist.