6 Antworten in diesem Thema

[Weltraumschrott]

Eine Physik-Aufgabe zur Kinematik aus einem Schulbuch (Physik-Grundkurs) kann man mit etwas gutem Willen als Science-Fiction-Aufgabe sehen. Leider kann ich den Titel und Autor nicht angeben, da ich die Aufgabe nur auf einer Kopie gesehen habe.

Hier die Aufgabe:

"Welche Geschwindigkeit besitzt ein Raumschiff, dass sich für kurze Zeit stationär 330 km über der Erdoberfläche befindet? Geben Sie die Geschwindigkeit in km/s. (Erdradius r = 6370 km)"

 

Hinweise: Die Geschwindigkeit, mit der sich die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne fortbewegt, wird hier nicht berücksichtigt.

 

Wünschenswert wäre natürlich, wenn man die Aufgabe in eine kleine Geschichte einbettet. So könnte der Navigator der Enterprise gerade seine "Führerscheinprüfung" haben und müsste die Geschwindigkeit errechnen, da die Bordcomputer korrumpiert wurden ; )

 

Die Lösung und der Lösungsweg hier:

Spoiler

Die Lösung lautet 0,487km/s.

r = Radius, T = Dauer einer 360°-Drehung

r = 6.700.000 m

T = 24 h = 86.400 s

v = 2 * Pi * r / T

v = 2 * 3,14 * 6.700.000 m / 86.400 s

v = 486,991 m / s

v = 0,487 km / s

 

Editiert: Die von mir ursprünglich angegebene Rechnung war falsch. Schlomo hat mich auf den Fehler aufmerksam gemacht.

Danke dafür, Schlomo.

Ich habe den Fehler korrigiert. Nun stimmt alles.

Man bin ich froh, dass ich kein Schüler mehr bin : )

 

Editiert - die Zweite: Naut hat mich auf einen zweiten Fehler hingewiesen. Ich habe irrtümlicherweise bei dem Ergebnis, dass ich in m / s notiert habe, einen Punkt statt eines Kommas verwendet. Dadurch schien ein Umrechnungsfehler vorzuliegen, wobei einfach das falsche Zeichen verwendet wurde.

 

Sorry für die Fehler. Was immer ich mit meinem Leben anfange, es sollte besser nichts mit Mathe sein : )

 

errare schrotti est

Bearbeitet von Weltraumschrott, 03 März 2019 - 12:43.

[Schlomo]

6370 + 330 = 6700 ...

[Peter-in-Space]

6370 + 330 = 6700 ...

quod erat demonstrandum

[Naut]

486.991 m / s sind aber ca. 487 km / s Tipp: Tausendertrennzeichen weglassen. Verwirren nur.

[Ulrich]

"Welche Geschwindigkeit besitzt ein Raumschiff, dass sich für kurze Zeit stationär 330 km über der Erdoberfläche befindet?

Nur mal zum Vergleich: Die ISS hat eine Höhe von ca. 400 Kilometern und eine Geschwindigkeit von 28 800 Kilometern pro Stunde.

Ein geostationärer Satellit befindet sich sogar auf einer Kreisbahn 35.786 km über der Erdoberfläche, genauer dem Äquator.

[Peter-in-Space]

Nur mal zum Vergleich: Die ISS hat eine Höhe von ca. 400 Kilometern und eine Geschwindigkeit von 28 800 Kilometern pro Stunde.

Ein geostationärer Satellit befindet sich sogar auf einer Kreisbahn 35.786 km über der Erdoberfläche, genauer dem Äquator.

Stimmt auffallend. Auffallend aber auch, das die ISS eben nicht geostationär ist, sondern grob zwischen den Polarwendekreisen gleichmäßig in einer Art Sinuskurve  mäandert.

 

Da die Umlaufzeit exakt 90 Minuten ist die Distanz der Äquivalenzpunkte 2500 km (Pi * Ringfinger, denn ich habe als Erdradius der Einfachheit wegen 40000 km angenommen, der Rest ist Dreisatz).

 

Liegt der Äquivalenzpunkt Ä₀ bspw. über Moskau, liegt Ä₁ bei Edinburgh, Ä₂ mitten in der Labradorsee. Ich sag der Titanic Bescheid, falls ich mal vorbeischwimme.

[yiyippeeyippeeyay]

errare schrotti est

Cool! Ich wandle mal einen engl. Spruch ab, wenn ich Frechdachs darf: "To err is Schrotti, to forgive SFN..."

 

Ein halber km pro Sekunde ist langsamer als ich gedacht hätte. Danke für den interessanten Exkurs!