Physik Überlagerung von Bewegungen. Wie muss der Schwimmer schwimmen?
Hallo, Ich bräuchte Hilfe bei einer Physik Aufgabe die wie folgt lautet:
Überlagerung von Bewegungen
1) Zum Trainieren schwimmt ein Sportler über einen Fluss. Der Fluss ist 100 m breit,
die Strömung beträgt 10 km/h und der Schwimmer kann selbst 5 km/h schnell schwimmen
1a) In welche Richtung muss der Sportler schwimmen, um möglichst schnell über
den Fluss zu kommen und wie lange braucht er dafür?
1b) Wie weit landet der Schwimmer flussabwärts?
Ich habe nicht mal einen Ansatz, also wenn sich da jemand auskennt wäre nett wenn ihr mir helft.
Danke im Voraus<3
2 Antworten
Bei Bewegungen allgemein und ganz besonders bei überlagerten Bewegungen ist die Zeit des ganzen Vorganges der entscheidende Faktor. Die sollte man nach Möglichkeit immer zuerst irgendwie rauskriegen, weil sich dann der Rest von alleine ergibt.
1a) In welche Richtung muss der Sportler schwimmen, um möglichst schnell über den Fluss zu kommen
Da muss man sich den Vorgang vor seinem geistigen Auge vorstellen und etwas logisch überlegen. Gäbe es keine Strömung, wäre der Fall klar. Er schwimmt quer zum Fluss mit dem kürzesten ans andere Ufer. Da die Strömung genau quer kommt, ändert sich an diesem Vorgehen nichts. Er ist immer noch am schnellsten drübe, wenn er genau quer zum Fluss schwimmt. Dass er dabei nach unten abgetrieben wird, ändert daran nichts.
und wie lange braucht er dafür?
Da müssen wir erstmal umrechnen:
v = 5 km/h = 5/3,6 m/s = 1,39 m/s
Nun brauchen wir eine Formel, die v, s und t miteinander verbindet, weil wir ja t rauskriegen wolllen:
s = v * t
t = s / v = 100 m / 1,39 m/s = 71,9 s = 1 min 12 s
Wie weit landet der Schwimmer flussabwärts?
Erstmal wieder in m umrechnen:
v = 10 km/h = 10/3,6 m/s = 2,78 m/s
s = v * t = 2,78 m/s * 71,9 s = 200 m
Die Rechnung hätten wir uns auch sparen und durch Überlegung ersetzen können. Wenn der Fluss doppelt so schnelll strömt, wie der Schwimmer schwimmt, kommt der Fluss in der selben Zeit auch doppelt so weit, also 100 m * 2 = 200 m.
Vielen Dank. Tatsächlich sind wir auf die selbe Lösung gekommen nur hat uns die Strömung des Flusses verwirrt. Aber ansonsten ist es jetzt verständlich. Danke :3
Genau senkrecht, 5000m in 60*60s sind 1,3889m/s, also braucht er 72s.
In 72s treibt er 200m ab.