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Schwimmer über Fluss

Universität / Fachhochschule

Gewöhnliche Differentialgleichungen

Tags: Gewöhnliche Differentialgleichungen

 
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123und4

123und4 aktiv_icon

11:42 Uhr, 09.10.2018

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Quer über einen Fluss der Breite 2a sei die Strömunggeschwindigkeit vf (x) := v0(1−x^2/a^2) verteilt, wobei x der Abstand zur Flussmitte sei. Ein Schwimmer, der die Absicht hat, an das andere Ufer zu gelangen, schwimmt mit konstanter Eigengeschwindigkeit vs quer zur Flussrichtung. Er wird durch die Strömung um die Strecke y(x) abgetrieben. Wie groß ist die Abdrift y des Schwimmers in Abhängigkeit von x? Wie groß
ist diese, wenn er am anderen Ufer angekommen ist.

Ein Beispiel des derzeitigen Übungsblattes hoffentlich kann mir wer helfen, danke!
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Edddi

Edddi aktiv_icon

13:33 Uhr, 09.10.2018

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Führt man den Paramter t ein, so ist:

x(t)=vst-at=x(t)+avs

Damit ist dann x(0)=-a und x(2avs)=a wobei 2avs die Zeit für die Überquerung ist.

Für jedes x(t) ist dann die Flussgeschw. vF(x)=v0(1-x2a2)vF(t)=v0(1-(vst-a)2a2)

Diese Einzelgeschw. multipliziert mit dt ergeben den Teilweg, dessen Summe der gesamte zurückgelegte (vertikale) Weg ist.

s(t)=0tvF(t)dt

bzw.

s(x)=0x+avsvF(t)dt

.
.
.

;-)
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mathematiksara

mathematiksara aktiv_icon

13:46 Uhr, 09.10.2018

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Frage beantwortet
123und4

123und4 aktiv_icon

21:38 Uhr, 18.10.2018

Antworten
Dankeee!
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123und4

123und4 aktiv_icon

21:38 Uhr, 18.10.2018

Antworten
Dankeee!