Bomb Drop from a Moving Plane
Ein Flugzeug im Horizontalflug klinkt eine Bombe aus. Die Simulation zeichnet denselben Fall zweimal zugleich — die Parabel, die ein Beobachter am Boden sieht, und die senkrechte Gerade, die der Pilot sieht —, sodass sich beide Beschreibungen nebeneinander vergleichen lassen.
So benutzt du diese Simulation
- Legen Sie Ausklinkhöhe, Fluggeschwindigkeit und Stärke der Schwerkraft fest
- Schalten Sie den Luftwiderstand ein und aus und wählen Sie eine Endgeschwindigkeit
- Verschieben Sie das Ziel und klinken Sie an der markierten Linie aus, oder lassen Sie die Simulation ausklinken
- Wechseln Sie zwischen Bodenbeobachter, Flugzeugsystem, Verfolgeransicht und Bombenkamera
Worauf du achten solltest
- Der waagerechte Abstand zwischen Bombe und Flugzeug zeigt während des ganzen Falls null, solange der Luftwiderstand aus ist
- Die Stroboskopmarken liegen waagerecht gleichmäßig, senkrecht jedoch immer weiter auseinander — konstantes vₓ, wachsendes vᵧ
- Die Höhe zu verdoppeln vervielfacht die Fallzeit um √2, nicht um 2
- Mit Luftwiderstand neigt sich die Bahn im Flugzeugsystem nach hinten, und die Weite bleibt hinter v·√(2h/g) zurück
Die Physik dahinter
Im Augenblick des Ausklinkens trägt die Bombe bereits die waagerechte Geschwindigkeit des Flugzeugs, und da keine waagerechte Kraft wirkt, behält sie diese unverändert bei. Das Flugzeug behält dieselbe Geschwindigkeit ebenfalls, sodass die Bombe den ganzen Fall über genau unter ihm bleibt. Senkrecht startet sie aus der Ruhe und wird mit g beschleunigt, was eine Fallzeit t = √(2h/g) und eine waagerechte Weite R = v·t ergibt, die von der Masse der Bombe unabhängig ist. Den Luftwiderstand zuzuschalten bricht die Symmetrie: Die Bombe verliert waagerechte Geschwindigkeit, fällt hinter das Flugzeug zurück und landet zu kurz.