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Aufgabe:

Ein Schiff fährt mit konstanter Geschwindigkeit von 8,5 Knoten, ohne seine Richtung zu ändern, an einer Insel vorbei. Um 9.30 Uhr peilt der Kapitän im Punkt P den Leuchtturm L unter dem Winkel alfa=25° an, um 9.45 Uhr im Punkt Q unter dem Winkel ß=58°. a) Wie weit ist das Schiff um 9.45 Uhr vom Leuchtturm entfernt? b) In welchem Abstand fährt das Schiff am Leuchtturm vorbei? Welche Uhrzeit ist dann?


Problem/Ansatz:

Stumpfwinklinge Dreiecke

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Wie ist die Sachlage ?

gm-258.jpg

3 Antworten

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Es gilt

        \(\mathrm{Geschwindigkeit} = \frac{\mathrm{Strecke}}{\mathrm{Zeit}}\).

Damit kannst du \(|PQ|\) ausrechnen.

In welchem Abstand fährt das Schiff am Leuchtturm vorbei?

Der Punkt an dem das passiert, sei \(M\). Dann ist

(1)        \(|PM| = |PQ| + |QM|\).

peilt der Kapitän im Punkt P den Leuchtturm L unter dem Winkel alfa=25° an

(2)        \(\tan \alpha = \frac{|ML|}{|PM|}\).

im Punkt Q unter dem Winkel ß=58°

(3)        \(\tan \beta = \frac{|ML|}{|QM|}\).

Löse das Gleichungssystem.

a) Wie weit ist das Schiff um 9.45 Uhr vom Leuchtturm entfernt?

Das ist \(|QL|\). Es gilt

        \(|QL| = \sqrt{|QM|^2 + |ML|^2}\)

wegen Pythagoras.

b) In welchem Abstand fährt das Schiff am Leuchtturm vorbei?

Das ist \(ML\).

Welche Uhrzeit ist dann?

Setze die passenden Angaben in obige Formel für die Geschwindigkeit ein.


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Knoten= Seemeilen pro Stunde. PQ=2,125 Seemeilen.

blob.png x und z mit dem Sinussatz bestimmen. p, q und y als Lösungen des Systems

p+q=2,125

p2+y2=y2

q2+y2=x2.

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Danke sehr, hat mir geholfen.

ich gehe davon aus, dass sich die 58° am Punkt \(Q\) auf die gleiche Referenzrichtung beziehen, wie die 25° am Punkt \(P\). Also auf die Fahrtrichtung des Schiffes. Es sollte also so aussehen:

blob.png

Um 9:45 hat das Schiff einen Abstand von 1,65sm vom Leuchtturm und 6,2min später - also um 9:51 - fährt das Schiff in einem Abstand von 1,40sm am Leuchtturm vorbei.

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Hier die Skizze

gm-259.jpg


beta = 180 - 58 = 122 °
Gamma = 180 - ( 25 + 122 ) = 33 °
Sinussatz
sin ( 33 ) / 2.125 = sin ( 122 ) / b
b = 3.31

sin ( 25 ) = h / 3.31
h = 1.4

1.4 ist der kürzeste Abstand

Alles weitere kann berechnet werden.

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