Physik Aufgabe, Flussüberquerung?

3 Antworten

Überprüfen ist einfach, da es sich bereits mit einem Gegenbeispiel widerlegen lässt. Da nehme ich zum einfacheren Rechnen an, c = v * Wurzel(2)

Dann verteilt sich bei Schwimmer A die Geschwindigkeit auf eine Komponente längs und eine quer zum Fluss, beide mit dem Wert v.

Ergibt tA = 2 * L / v

Schwimmer B schwimmt eine Strecke mit der Summe der Geschwindigkeiten und eine mit der Differenz:

tB = L / (v * (Wurzel(2) + 1))  + L / (v * (Wurzel(2) - 1))

tB = tA * Wurzel(2)

Viktor1  22.10.2017, 23:42

dies solltest du nochmals überdenken für tA

0
Viktor1  23.10.2017, 08:59
@TomRichter

verinnerliche dir einfach meine Antwort an den FS- du kommst drauf
v und Va sind unterschiedlich - Wurzel (2) gibt es hier nicht

0
TomRichter  23.10.2017, 09:22
@Viktor1

Hilft nicht weiter - Du hattest das Beispiel mit vA = 2 * v gewählt.

Mein Voraussetzung war vA = v * Wurzel(2)

Und da verstehe ich weder, wie Du zu "Wurzel (2) gibt es hier nicht"  gelangst noch wo Du in meiner Berechnung für tA einen Fehler siehst.

Solltest Du vielleicht meinen ersten Absatz überlesen haben? Es ging um ein Gegenbeispiel, nicht um eine allgemeine Formel für tA.

1
Bellefraise  23.10.2017, 09:59
@TomRichter

Moin  . . ich habe ein Problem mit der Definition der Geschwindigkeit von Schwimmer B. Er soll ja mit jener des Schwimmers A schwimmen können... soll das nun I c I sein?

Schwimmer A muss letztlich mit der Geschwindigkeit c schwimmen, welche sich aus der Querungsgeschwindigkeit + der Fließgeschwindikeit zusammensetzt.

Siehst du es auch so, dass

v_B-flussab = I c I + v_fluss und

v_B-flussauf = I c I - v_fluss ist

0
TomRichter  23.10.2017, 10:12
@Bellefraise

c ist der Betrag der Geschwindigkeit des Schwimmers relativ zum Wasser, und ist für beide Schwimmer gleich.

Deinen beiden Gleichungen stimme ich im Prinzip zu. Im Detail fehlen noch ein paar Betragsstriche, denn so, wie es dasteht, addierst Du Vektor plus Skalar.

1
Viktor1  23.10.2017, 11:51
@TomRichter

#TomRichter
Gut - für den "Vergleich" ist es OK  aber der FS wollte auch definitiv tA und tB errechnen, ohne Vorgabe eines Sonderfalles.
Für den Vergleich genügt ja die Feststellung, daß sich ab v>0 die Strecken relativ zum Wasser für die Schwimmer unterschiedlich ändern wegen der "Geometrie", bei v=0 sind sie gleich.

0

Schwimmer A: Er muss vektoriell gegen den Strom schwimmen. Die Geschwindigkeit sei: v_n = v_normal, also senkrecht zum Ufer zur anderen Seite und v_F, die Flußgeschwindigkeit. Der Betrag seiner Geschwindigkeit ist also: c = v_A = Wurzel( v_n^2 + v_F^2)

Schwimmer B: Er leistet per Definition das Gleiche wie Schwimmer A. Kann also auch c = v_B = wurzel ( v_n^2 + v_F^2) schwimmen

Seine Effektivgeschwindigkeiten sind:
v_B_effe_flussab  = wurzel ( v_n^2 + v_F^2) + v_F

v_B_effe_flussauf  = wurzel ( v_n^2 + v_F^2) - v_F

Schaun mer mal, ob das schlüssig ist: sei die Normalgeschw = 0. d.h. Schwimmer A auf der Stelle, dann ist

v_A = wurzel ( 0 + v_F^2) = v_F (hier keine Vorzeichen, weil Beträge)

Für Schwimmer B gilt mit aufgelösten Klammern

v_B_flussab = v_F + v_F, schwimmt also mit doppelter Flussgeschwidigk

v_B_flussauf = v_F - v_F = 0 bleibt also auf der Stelle.

 Um nun weiter zu machen, nehmen wir die Flussbreite L und haben

T_A = v_A / 2*L (hin+rück)

T_B = v_B_flussab / L + V_B_flussab / L

v_n sei 1.

Alles einsetzen und es müsste zum Ziel führen.

Ich habs nicht eingesetzt, mein Bauch sagt mir, dass die Zeiten gleich sein müssten weil es sich um eine lineare üerlagerung handelt.

Bellefraise  23.10.2017, 09:48

sorry.. oben ist ein fetter Fehler ... passiert halt leicht am Bildschirm. Meine Antwort also bitte streichen

1

also
vA=vB
A)
vA*tA=sqr(tA²*v²+L²)    vA²*tA²=tA²*v²+L²  nach tA auflösen
tA*v ist ja die Flußbewegung sf in der Zeit tA und vA*tA die Strecke von A
der Rückweg ist für A genau so lang wie der Hinweg genau gegenüber.
B)
tB=L/(vB+v) + L/(vB-v)    Summe Hin-/Rückweg

mach mal einfach eine Berechnung mit v=1  L=1 vA=vB=2