Physik: Fallweg berechnen?

Hallo. Ich habe nächste woche eine Physik Klausur und bei einer Probeklausur steht folgende Aufgabe: Ein unerfahrener Pilot lässt einen Versorgungssack genau senkrecht über dem Zielpunkt aus dem in

500 m Höhe fliegenden Flugzeug fallen. Der Sack schlägt 1,0 km vom Ziel entfernt auf.

b) Gib die vier Bewegungsgleichungen des Versorgungssacks (sx, sy, vx, vy) jeweils in

Abhängigkeit von der Zeit an.

c) Bestimme die Geschwindigkeit des Flugzeugs rechnerisch.

d) Berechne die Geschwindigkeit, mit der der Sack den Boden erreicht.

Könnte mir jemand diese erklären?

3 Antworten

xNIT0x

15.02.2020, 13:19

Geschwindigkeit mit der erdbeschleunigung und der höhe ausrechnen, bei der geschwindigkeit des Flugzeugs muss man eben gucken wie schnell der sack war um soweit zu fliegen. Wird luftwiderstand ignoriert?

Th3Chakrus

15.02.2020, 13:22

In waagerechter Richtung (x-Richtung) ist es ein waagerechter Wurf mit Beschleunigung a=0

dh... s=v*t und v=s/t

in senkrechter Richtung (y-Richtung) is es ein freier Fall mit Beschleunigung g= 9,81 m/s²

dh... y=(1/2)gt² und v=g*t

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Abendgym Absolvent/ Physik Studium

gfntom

15.02.2020, 13:43

Die Flugbahn des Sackes sind zwei überlagerte Bewegungen (die einfach addiert werden können):

In x-Richtung bewegt sich (bei Vernachlässigung des Luftwiderstands) weiterhin mit der Geschwindigkeit des Flugzeugs.

In y-Richtung hast du eine beschleunigte Bewegung mit g (freier Fall).

Du berechnest also, wie lange der Sack zum Fallen der 500m benötigt.

In der gleichen Zeit Zeit hat dee Sack (und das Flugzeug) 1km zurückgelegt.

Reicht das?

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h(t) = -0,5gt^2+v*t

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alpha = 50
v0 = 70
cw = A = rho = m = 1

Ich komme da nicht weiter und weiß nicht einmal, welche Werte dabei herauskommen sollen. Könnte mir das bitte jemand erklären? Ich verstehe weder mit, noch ohne Luftreibung.

Zurzeit habe ich das geschrieben:

frommath import(sqrt, pi, sin, cos)

g = -10 #Erdbeschlaunigung
s0 = 0 #Anfangspunkt auf x-Achse
v0 = 70 #Anfangsgeschwindigkeit
alpha = 50 #Abwurfwinkel in Grad
beta = alphapi / 180 #Winkel in RAD
vx1 = v0cos(beta)
vy1 = v0sin(beta)
cw = 1 #Luftwiederstandsbeiwert
rho = 1 #Dichte
A = 1 #Querschnittsfläche
m = 1 #Masse
k = (0.5cwArho) / m
j = g + k
z = g - k
t = 1
sum = 0

while t < 10:
  sum = sum + t2
  t = t + 0.001
  ay = g - kvy**2
  ax = -kvx12
  vy = vy1 + zt
  vx = vx1 + jt
  sx = s0 + vxt + 0.5jt2
  sy = vyt + 0.5zt2
  vges = sqrt(vy2 + vx2)
  
print("vx=", vx)
print("vy=", vy)
print("vgesammt=", vges)

Danke!

Im falle...überall wo ein zweier angehängt ist bedeutet es hoch zwei, leider aber ging das hoch beim herein kopieren verloren.

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s=0,5gt^2 --> t=0,5

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vy --> 4,91 m/s

Anschließend s berechnen durch 5m/s=s/t

--> s= 2,5m

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