Geschwindigkeit als Vektor IV
Infobox
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.
- Berechne die resultierenden Geschwindigkeiten einmal mit und einmal gegen die Strömungsrichtung.
- Veranschauliche die Geschwindigkeitsaddition mithilfe der Vektorpfeile.
- 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.
- Begründe, weshalb der Schwimmer nicht in B ankommt.
- Bestimme den Abstand des Ankunftspunktes C zu Position B.
- Bestimme den Betrag der resultierenden Geschwindigkeit mittels Vektoraddition.
- 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]