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Flugbahn und Fluggeschwindigkeit

Schüler Gymnasium,

Tags: Flugbahn, Fluggeschwindigkeit, Geradengleichung, Koordinatensystem

 
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-Esel-

-Esel- aktiv_icon

10:29 Uhr, 26.09.2011

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Ein Sportflugzeug GAmma passiert um 10 Uhr den Punkt A(10|1|0,8) und 2 Minuten später den Punkt B(15|7|1). Ein Einheit im koordinatensystem entspricht einem Kilometer. Das Flugzeug fliegt mit konstanter Geschwindigkeit.
a) Stellen Sie die Gleichung der Geraden g auf, auf der das Flugzeug Γ fliegt. Erläutern Sie für Ihre Geradengleichung den Zusammenhang zwischen dem Geradenparameter und dem zugehörigen Zeitintervall.
b) Wo befindet sich das Flugzeug GAmma um 10.10 Uhr? Mit welcher Geschwindigkeit fliegt es? Wann erreicht das Flugzeug die Höhe von 4000m?
c) Ein zweites Flugzeug DElta passiert um 10 Uhr den Punkt P(100|130|3,7) und eine Minute später den Punkt Q(95|121|3,6). Prüfen Sie, ob sich die beiden Flugbahnen schneiden und untersuchen Sie, ob tatsächlich die gefahr einer Kollision besteht.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
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prodomo

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10:48 Uhr, 26.09.2011

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Die Gleichung der Geraden g in Parameterform aufstellen, dabei zweckmäßig den Vektor zu A als Aufpunktvektor (Stützvektor) und den Vektor von A zu B als Richtungsvektor nehmen. Am besten den Richtungsvektor auf 1 Minute normieren, also halbieren, damit t in Minuten gerechnet werden kann
-Esel-

-Esel- aktiv_icon

11:00 Uhr, 26.09.2011

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Wenn ich also die Formel aufstelle, bekomme ich:
g: Vektor x=(1010,8)+r(15-107-11-0,8)
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prodomo

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11:49 Uhr, 26.09.2011

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tip: halbiere den Richtungsvektor auf (2,530,1), dann ist jeder Schritt bei t eine Minute, d.h. das Flugzeug kommt pro Minute 2,5 km in x-Richtung, 3 km in y -Richtung und 0,1 km nach oben voran
-Esel-

-Esel- aktiv_icon

12:15 Uhr, 26.09.2011

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Okay, damit kann ich ja dann ausrechnen, wo das Flugzeug um 10.10 Uhr ist, oder?
Also einfach x→=(1010,8)+10(2,530,1)
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prodomo

prodomo aktiv_icon

12:28 Uhr, 26.09.2011

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Ja, das war der Sinn der sache. Für das zweite Flugzeug geht's genauso. Achte auf die Minutenangabe !

Wenn sich die Flugbahnen kreuzen, ergibt das noch keinen Zusammenstoß. Das passiert erst, wenn auch beide gleichzeitig (d.h. bei gleichem t) dort sind
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prodomo

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12:39 Uhr, 26.09.2011

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Für die Geschwindigkeit brauchst du den Betrag des Richtungsvektors, also 2,52+32+0,12=15,26 km pro Minute, das wären für ein Sportflugzeug 915,6 km/h, ein unrealistischer Wert. Bis 4000m Höhe brauchen wir dann 3,2 Einheiten nach oben, macht 320 Minuten ⋅0,1 (wenn der Sprit bis dahin reicht, landen muss es ja auch noch)
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prodomo

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12:42 Uhr, 26.09.2011

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Merke gerade, dass ich beim Betrag das letzte Wurzelziehen vergessen habe, also 15,26 pro Minute, ca. 235 km/h. das passt.
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Sinamel

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14:51 Uhr, 05.10.2026

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Ich hänge auch gerade an der Aufgabe, bei B).
Konkret bin ich bei der Frage: „Wann erreicht das Flugzeug die Höhe von 4000m?“

Die Aufgabe wurde auf verschiedenen Internetseiten gelöst, immer wieder kommt dort t=16 raus (das habe ich auch raus) und daraus wird geschlussfolgert: „10:16 Uhr“. Hier bin ich irritiert. Der Parameter steht doch immer für 2-minütige Intervalle, oder nicht? Dann wären das doch 32min, also 10:32 Uhr?
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Jumanji

Jumanji

16:05 Uhr, 05.10.2026

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Du hast recht, 10:32 Uhr.
Ich denke, es liegt daran, das viele den Parameter (der 2 Minuten entspricht) ersetzen durch den Parameter, der einer Minute entspricht (und dazu den Richtungsvektor halbieren). Das sollte natürlich zum selben Ergebnis führen, aber hier kamen sie wohl etwas durcheinander.