Kraft und Winkelberechnung < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:55 Mi 17.09.2008 | | Autor: | charlie |
| Aufgabe | Ein Segelschiff wird vom Steuermann nach Kompaß genau nach Norden(0 Grad) gesteuert. Durch die angreifenden Windkräfte wird das Schiff um 15 Grad nach Westen versetzt und läuft dabei eine Geschwindigkeit von 8 Knoten (1kn=1sm/h) in diese Richtung durchs Wasser.
Gleichzeitig wirkt eine Meeresströmung mit der Richtung von Westen nach Osten mit einer Geschwindigkiet von 3 Knoten auf das Schiff.
a) Welche Richtung(Winkelangabe)fährt das Schiff tatsächlich bezogen auf die Erde?
b) In welcher Richtung weicht der wirkliche Kurs vom gesteurten Kurs ab, Westen oder Osten?
c) Welche Geschwindigkeit hat das Schiff in diese Richtung in Bezug zur Erde? |
Hallo zusammen
Ich habe keinen Lösungsansatz und keine Idee wie man so eine Art Aufgabe löst.
Ich habe es mir bildlich aufgezeichnet und verstehe die Bewegungen, doch ich weiß nicht wie man den Winkel berechnen soll. Auch weiß ich nicht welche Formeln man anwenden soll.
Aus der Logik kann ich das schon mal sagen:
zu a) Aus meiner eigenen Grafik entnehme ich, dass das Schiff in Richtung NordWesten fährt und der Winkel etwas kleiner sein sollte als 15° da eine kleine Kraft gegenwirkt.
zu b) Nach Westen
c) Sollte weniger als 8Knoten sein.
Bin über jede Antwort und Hinweis dankbar.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Gruß Charlie
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Hallo!
Als Mathestudent solltest du die Vektorrechnung kennen.
Wie würdest du die Geschwindigkeit im Wasser vektoriell beschreiben? Und wie die GEschwindigkeit des Wassers selbst? Die gesuchten Werte ergeben sich aus der Geschwindigkeit über Grund, das ist die vektorielle Summe der beiden Geschwindigkeiten.
Alternativ: Welche Strecke würde eine ruhende, schwimmende Boje in 1h zurücklegen, und welche Strecke das Schiff?
Zeichne einen Pfeil, dessen Länge die Geschwindigkeit der Boje wiedergibt, und dessen Richtung auch die der Boje ist.
So weißt du, wo die Boje nach 1h ist.
Aus Sicht der Boje kannst du auch sagen, wo das Schiff nach 1 h ist.
Also zeichnest du noch einen Pfeil vom Anfang des Bojenpfeils zum Ende des Schiffspfeils, und kennst damit die absolute Position des Schiffes nach 1h. Mit den bekannten Längen und Winkeln kannst du nun die Position auch geometrisch berechnen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:36 Mi 17.09.2008 | | Autor: | charlie |
Hallo
Danke für deine letzte Antwort.
Hatte das auch im Kopf gehabt mit Vektoren zu rechen war mir aber nicht sicher.
Wie du es sagst sollte die Geschwindigkeit
V= 8Knoten+3Knoten=11Knoten sein
Und der Winkel arctan(3/8)=20,55°
Stimmen die Ergebnisse?
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Hallo!
Nein.
Schreibe doch mal die Vektoren hin, und beachte dabei auch noch, daß das Schiff nicht exakt nach Norden fährt, sondern um 15° dagegen versetzt fährt.
> V= 8Knoten+3Knoten=11Knoten sein
Daß man die Länge von Vektoren nicht einfach addiert, ist dir aber bewußt, oder?
> Und der Winkel arctan(3/8)=20,55°
Ja, das würde stimmen, wenn es keinen Wind gäbe. Das Schitt fährt aber nicht exakt nach norden, sodaß es keinen rechten Winkel gibt. Stichwort: Sinussatz (wenn du es geometrisch löst)
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