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Freier Fall Windabweichung (Versetzung/Abweichung)
Zur Berechnung der Windabweichung oder des Radius um den angestrebten Landepunkt aufgrund von Seitenwind bei einem Freifall mit Fallschirm müssen einige Annahmen und Berechnungen gemacht werden. Da die Fragestellung nicht spezifiziert, bei welcher Geschwindigkeit der Fallschirmflug stattfindet oder wie lange der Wind auf den Springer einwirkt, werden wir vereinfachte Annahmen treffen, um einen beispielhaften Ansatz zur Lösung zu bieten.
Annahmen:
1. Die Windgeschwindigkeit beträgt konstant \(10 \, \text{km/h}\), was entspricht \(2.78 \, \text{m/s}\) (denn \(10 \, \text{km/h}\) = \(10 \times \frac{1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}}\)).
2. Der Fallschirmspringer befindet sich an einem bestimmten Punkt seines Sinkflugs, bei dem der Seitenwind zu wirken beginnt, und wir kümmern uns nur um die Windabweichung ab diesem Punkt.
3. Die Sinkgeschwindigkeit mit Fallschirm und die Dauer des Sinkflugs bis zur Landung werden benötigt, um die Windabweichung zu berechnen. Wir nehmen beispielhaft eine Sinkgeschwindigkeit von \(5 \, \text{m/s}\) und eine Sinkdauer von 120 Sekunden an.
Berechnungen:
Die Hauptformel zur Berechnung der Abdrift (Windabweichung) ist \(Abstand = Geschwindigkeit \times Zeit\).
Daher kann die Windabweichung wie folgt berechnet werden:
- Windgeschwindigkeit \(v_w = 2.78 \, \text{m/s}\)
- Gesamtsinkdauer \(t = 120 \, \text{s}\)
\(Abweichung = v_w \times t = 2.78 \, \text{m/s} \times 120 \, \text{s} = 333.6 \, \text{m}\)
Ergebnis:
Unter den gemachten Annahmen und unter der Wirkung eines Seitenwindes mit einer Geschwindigkeit von \(10 \, \text{km/h}\) würde der Fallschirmspringer über einen Zeitraum von 120 Sekunden seit Beginn der Windwirkung eine horizontale Windabweichung (Versetzung) von ca. 333.6 Metern erfahren. Dies bedeutet, dass der Radius um den angestrebten Landepunkt, innerhalb dessen der Fallschirmspringer landen würde, ungefähr 333.6 Meter beträgt.
Diese Berechnung dient lediglich als Beispiel auf Basis vereinfachter Annahmen. Für genauere Berechnungen sind detaillierte Angaben zur Sinkgeschwindigkeit, Windprofil über die gesamte Sinkdauer und zum Einfluss des Fallschirmmanövrierens erforderlich.
