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Licht und Schatten

Schüler Stadtteilschule,

Tags: licht, schatten, Schattengeschwindigkeit, Skulpturvergleich

 
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farshatstyle

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21:47 Uhr, 27.12.2016

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Ich habe eine Allgemeine Frage.
In Aufgabe 2 muss mann ja ein Vergleich zwischen Skulptur und Schattenbild machen.
Meine erste Frage hier wäre wie man so ein Vergleich eigentlich durchführt. In 2b steht, dass man auch auf die drei Eckpunkte der Skulptur eingehen soll, also auch hier die gleiche Frage. Wäre nett wenn ihr das mit einer Beispielaufgabe erklären könntet, sonst versteh ich das nicht^^
Und zu Aufgabe 3 hab ich mal so wirklich keine Ahnung wie ich das anstellen soll.
Zu Aufgabe 2 hätte ich jetzt vielleicht die Vektorenpunkte der Skulptur und des Schattens verglichen, sowie der Größenunterschied.
Und zu Aufgabe 3: Vielleicht liegt das ja an der verschiedenen Entfernung zur Lichtquelle von Flugzeug und Schatten, wie man das jedoch mathematisch machen soll, bleibt mir ein Rätsel. Über eine schnelle Antwort würde ich mich sehr freuen :-)
Danke im voraus.

mathebild (640x480) (2)

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Roman-22

Roman-22

22:06 Uhr, 27.12.2016

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Was du genau bei diesen Aufgaben machen sollst, ist mir nicht klar, aber offenbar sollst du den Unterschied zwischen (schiefer) Parallelprojektion und Zentralprojektion herausarbeiten. Sollst du exemplarisch in einem CAD Programm zwei Beispiele für diese Projektionen zeichnen oder sollst du nur theoretisieren, also zB auf die Teilverhältnistreue der Parallelprojektion abstellen? Schließlich werden keine Angaben zur Projektionsebene, zum Sonnenstand oder zur Position der Lampe gemacht.
Das kannst wohl nur du beantworten, da wir nicht den zugehörigen Unterricht genossen haben.
farshatstyle

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23:30 Uhr, 27.12.2016

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Ich soll 2 Beispiele zeigen
Die Frage ist allgemein gestellt, d.h. ich kann mir die Punkte selber ausdenken
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ledum

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00:33 Uhr, 28.12.2016

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Hallo
3 kannst du doch sogar 2d Zeichnen, das Flugzeug als Strich ,3 Stellungen die z.b. 1s auseinander sind, dann den schatten auf der Erde, a) die Sonne senkrecht über dem F,b) in Flugrichtung schräger Einfall, c) gegen Flugrichtung schräger Einfall (also mal von vorn, mal von hinten schräg beleuchtet.
mathematisch kannst du die Schattengeschwindigkeit dann aus dem Winkel der Sonnenstrahlen bestimmen.
entsprechend für das Dreieck, einmal von einer punktförmige Quelle =Lampe beleuchtet, einmal von den parallelen Strahlen der sonne beleuchtet,
Gruß ledum
farshatstyle

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00:41 Uhr, 28.12.2016

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Danke für deine sehr hilfreiche Antwort.
Heißt das, Winkel=Geschwindigkeit? oder muss man mit den Winkel noch etwas machen?
Und wie finde ich die Geschwindigkeit des Flugzeugs heraus?
(sry das ich so viel Frage aber ich bin jemand der fast jede Kleinigkeit fragen muss^^)

Antwort
Roman-22

Roman-22

12:37 Uhr, 28.12.2016

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> Heißt das, Winkel=Geschwindigkeit? oder muss man mit den Winkel noch etwas machen?
Nein, wieso sollte ein Winkel eine Geschwindigkeit sein.

Nimm an, dass das Flugzeug geradlinig fliegt und in einer gewissen kurzen Zeit 100 Meter zurücklegt. Verbinde nun in Gedanken Anfangs- und Endpunkt dieser kurzen Flugstrecke und betrachte den Schatten dieser Strecke.
Das "Schattenflugzeug" benötigte für diese Schattenstrecke genau so lang wie das reale Flugzeug für die 100 Meter.
Nur wenn der Schatten also auch 100 Meter lang ist, bewegt sich der Schatten gleich schnell wie das Flugzeug selbst.
Bei Parallelprojektion kann aber der Schatten auch kürzer oder länger sein - denk an den Schatten eines Fahnenmastes zu Mittag und in den frühen Morgenstunden.
Du darfst bei der Aufgabe nicht den Denkfehler begehen und annehmen, dass das Flugzeug parallel zum Boden fliegt und du den Schatten am Boden betrachtest. Denn dann wäre ja die Flugstrecke parallel zur Projektionsebene (man spricht hier von einer sog. "Hauptlage") und der Schatten würde die wahre Länge zeigen, die Geschwindigkeiten wären also gleich.
Du kannst also ruhig annehmen, dass du den Schatten des Flugzeugs auf einem schrägen Hausdach betrachtest oder du stellst dir vor, dass das Flugzeug in der Start- oder Landephase ist und daher nicht parallel zum Boden fliegt, auf dem du den Schatten beobachtest.
Beim Flugzeugbeispiel wird Normalprojektion angenommen (Sonnenstrahlen senkrecht zur Bildebene) und deswegen kann der Schatten nie länger als das Original werden - das Schattenflugzeug wird daher idR immer langsamer sein als das reale Flugzeug, bestenfalls gleich schnell.

Um aus der Schattengeschwindigkeit die reale Flugzeuggeschwindigkeit berechnen zu können (oder umgekehrt), musst du erst ermitteln, um welchen Faktor sich eine Strecke bei dieser Projektion verkürzt. Dazu benötigst du den Winkel der Flugbahn zur Projektionsebene.
Mach dir dazu eine aussagekräftige Zeichnung und suche in dieser ein passendes rechtwinkeliges Dreieck.




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