Vektoren - kann mir jemand bei den Ansätzen helfen?


20.10.2023, 09:41

Meine erste Bearbeitung, sie zweite Aufgabe ist wahrscheinlich auch falsch und weiter komme ich nicht


20.10.2023, 09:48

Ums besser lesen zu können

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

So verkehrt ist das gar nicht. 1) stimmt schon mal.

2) ist teils richtig. Da könnte man ergänzen: die ersten beiden Komponenten geben die Flugrichtung in der Horizontalen wieder und die dritte Komponente (z-Komponente) beschreibt den Sinkflug des Flugzeuges.

3) der Richtungsvektor gibt die Bewegung pro Sekunde an. Dessen Länge müssen wir berechnen und da ist die Strecke pro Sekunde:

Bild zum Beitrag

Ergebnis: v = 68,573 m/s

4)

P(5) = (8044 / -2255 / 1020) + 5 * (-64 / 22,5 / -10)
= (8044 - 320 / -2255 + 27,5 / 1020 - 50)

P(5) = 7724 / -2227,5 / 970)

5)

Δh = 1020 - 500 = 520 m

Sinkgeschwindigkeit vs = 10 m/s

Ansatz: Δh = vs * t, daraus folgt:
t = Δh / s = 520 m / 10 m/s = 52 s

Bis zur Landung:
Δh = 1020 m
t = Δh / s = 1020 m / 10 m/s = 1020 s = 17 min

6) kriegst du selber hin

7)

Zuerst betrachten wir die x-Komponente:

Δx = 3116 - 8044 = -4928 m

Nun berechnen wir die Flugzeit bis dahin:
Δx = vx * t
t = Δx / vx = -4928 m / -64 m/s = 77 s

Nun rechnen wir die y-Position nach 77 s aus:
Py(77) = -2255 + 77 * 22,5 = -522,5

Ergebnis: Das Flugzeug hat nach 77 s genau die Spitze des KD erreicht.

Nun rechnen wir aus, auf welcher Höhe sich das Flugtzeug dann befindet:

Pz(77) = 1020 + 77 * (-10) = 250 m

Δh = 250 - 157 = 93 m

 - (Schule, Hausaufgaben, rechnen)
007cool007 
Fragesteller
 20.10.2023, 15:27

K ist also die x Komponente?

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007cool007 
Fragesteller
 20.10.2023, 15:29

3) warum muss da die Wurzel gezogen werden

5) woher weißt du die sinkgeschwindigkeit?

7) wie macht man das mit der x Komponente?

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Hamburger02  20.10.2023, 15:50
@007cool007
3) warum muss da die Wurzel gezogen werden

Das ist nun mal die Rechenvorschrift zur Feststellung des Betrages (=Länge) eines Vektors.

5) woher weißt du die sinkgeschwindigkeit?

Das ergibt sich aus dem bereits berechneten Richtungsvektor in 1). Demnach nimmt die Höhe (= z-Komponente) in jeder Sekunde um 10 m ab. Abnahme der Höhe = sinken. Zunahme der Höhe = Steigen.

7) wie macht man das mit der x Komponente?

Indem man einfach nur die x-Komponente, also den ersten der 3 Werte in den Vektoren berücksichtigt-.

  1. Wert: x-Komponenten (oder x1)
  2. Wert: y-Komponenten (oder x2)
  3. Wert: z-Komponenten (oder x3)
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Soweit richtig - da der Richtungsvektor den Weg pro Sekunde anzeigt, kannst Du damit (mit dessen Länge) auch die aktuelle Geschwindigkeit bestimmen (Aufgabe 3).

Bei Nr. 4 einfach in die Geradengleichung aus 1) k=5 einsetzen und ausrechnen.

5) aus der Geradengleichung eine Gleichung bzgl. der z-Koordinate bilden und diese gleich 500 setzen und nach k umstellen

6) Länge des Richtungsvektors mal 5

7) bilde zu den x- und y-Koordinaten jeweils eine Gleichung, die Du mit den x- und y-Werten des Doms gleichsetzt und rechne k aus. Es muss in beiden Gleichungen der gleiche Wert rauskommen, damit der Flieger direkt darüber fliegt

007cool007 
Fragesteller
 20.10.2023, 15:26

Danke für deine Antwort. Kannst du mir vielleicht die 5) und die 7) etwas genauer erklären? Ich verstehe nicht, wie ihr die Geradengleichung für die x und y Koordinaten bilde.

Und bei der 6): muss ich dann wieder k=5 setzen oder wie?

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Rhenane  20.10.2023, 15:39
@007cool007

Aus Deiner Geradengleichung mit den beiden "3D"-Vektoren kannst Du "zeilenweise" Gleichungen für jede Koordinate bilden, also:

x=8044+k*(-64)
y=-2255+k*22,5
z=1020+k*10

Soll nun eine der Koordinaten einen bestimmten Wert annehmen, dann setzt Du diesen für x, y oder z ein und kannst das k ausrechnen (also quasi die Zeit, wann vom Startpunkt aus dieser Wert der Koordinate erreicht wird).

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007cool007 
Fragesteller
 20.10.2023, 15:26

Danke aber auf jeden Fall

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