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Ge­schwin­dig­keit als Vek­tor IV

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Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Der Hei­del­ber­ger Tri­ath­lon Hei­del­berg­Man be­ginnt mit dem Schwim­men im Ne­ckar. Die­ser hat eine Fließ­ge­schwin­dig­keit von ca. 10 cm/s. Ein guter Schwim­mer schwimmt mit einer Ge­schwin­dig­keit von 1,5 m/s.

Die Rolle der Zu­satz­ge­schwin­dig­keit hat im Fol­gen­den die Ge­schwin­dig­keit des Schwim­mers.

  1. Be­rech­ne die re­sul­tie­ren­den Ge­schwin­dig­kei­ten ein­mal mit und ein­mal gegen die Strö­mungs­rich­tung.
  2. Ver­an­schau­li­che die Ge­schwin­dig­keits­ad­di­ti­on mit­hil­fe der Vek­tor­pfei­le.
  • Der Sie­ger des Hei­del­berg­Man 2012 be­nö­tig­te für die 1600 m lange Stre­cke in Strö­mungs­rich­tung eine Zeit von 0:18:01.
    1. Be­stim­me die Ei­gen­ge­schwin­dig­keit des Schwim­mers.

    Ein Schwim­mer möch­te nun den Ne­ckar an einer 150 m brei­ten Stel­le durch­que­ren. Dabei star­tet er in Po­si­ti­on A (siehe Ab­bil­dung) mit kon­stan­ter Ge­schwin­dig­keit von 0,60 m/s or­tho­go­nal zur Fluss­rich­tung.

    Fluß
    1. Be­grün­de, wes­halb der Schwim­mer nicht in B an­kommt.
    2. Be­stim­me den Ab­stand des An­kunfts­punk­tes C zu Po­si­ti­on B.
    3. Be­stim­me den Be­trag der re­sul­tie­ren­den Ge­schwin­dig­keit mit­tels Vek­to­rad­di­ti­on.
    4. Be­rech­ne den Ge­schwin­dig­keits­be­trag mit­hil­fe des Vek­tor­dia­gramms.
    Zu­satz:
    Be­stim­me den Win­kel zur Rich­tung AB, unter wel­chem der Schwim­mer schwim­men müss­te, damit er in Po­si­ti­on B an­kommt.
    Hin­weis: Für die Zu­satz­auf­ga­be lie­gen am Pult ge­stuf­te Hil­fen be­reit!

    a) v mit = 1,6 m/s; v ohne = 1,4 m/s
    c) v = 1,38 m/s
    e) Δs ≈ 25 m
    f)+g) v res ≈ 0,61 m/s

     

    Ge­schwin­dig­keit als Vek­tor IV: Her­un­ter­la­den [docx] [110 KB]