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Winkelmasse und Koordinatensysteme

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Aufgaben

Dreieck drehen Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Gegeben ist ein Dreieck A(0 |0)  , B( 5|12 )  und C( -3 |4)  . Das Dreieck wird um den Punkt A im Gegenuhrzeigersinn um 22o 10’ 15” gedreht. Wie lauten die kartesischen Koordinaten der Eckpunkte A’, B’ und C’ des gedrehten Dreiecks?
Tipp: Polarkoordinaten verwenden

 
Gedrehtes Quadrat Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Gegeben ist das Quadrat mit den Eckpunkten A( 5|6 )  , B(7 |7)  , C( 6|9 )  und D( 4|8 )  . Dieses Quadrat wird um 56o20'30'' im Gegenuhrzeigersinn um den Nullpunkt des Koordinatensystems gedreht. Berechne die kartesischen Koordinaten der Punkte A’, B’, C’ und D’ des gedrehten Quadrates. (Tipp: Polarkoordinaten verwenden!)

 
gedreht und gestreckt Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Der Punkt P(- 2|- 5)  wird vom Punkt Z(- 1|1 )  aus um den Faktor 4 gestreckt und anschliessend um - 314o (d.h. im Uhrzeigersinn) gedreht. Berechne die Koordinaten des Bildpunktes P’. (Tipp: Polarkoordinaten verwenden!)

 
Drehstreckung Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Gegeben ist das Dreieck mit den Eckpunkten A( 5|6 )  , B(7 |7)  und C(4 |8)  . Durch eine Drehstreckung mit Zentrum P (1|2)  entsteht der Bildpunkt A'(-7 |2)  . Berechne die Bildpunkte B’ und C’.

 
Koordinatentransformation Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

An Stelle eines (2-dimensionalen) kartesischen Koordinatensystems mit senkrecht stehenden x- und y- Achsen wird ein schiefes Koordinatensystem mit den Achsen u und v gewählt. u entspricht dabei der ursprünglichen y-Achse. Die Achse v schneidet die u-Achse im Ursprung unter einem Winkel von 45o . Leite die Umrechnungsformeln her, mit denen sich aus den (x/y)-Koordinaten die (u/v)-Koordinaten berechnen lassen.

 
gedrehtes Koordinatensystem Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Ein zweidimensionales kartesisches Koordinatensystem wird um 30o im Gegenuhrzeiger gedreht. Die neuen Achsen seien u und v. Beweise:
u = x.cos30o + y .sin30o
v = -x .sin30o +y .cos30o

 
Neue Grad Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Ein Winkelmass, dass sich nie wirklich druchsetzen konnte, sind die sogenannten Neugrad, heute Gon genannt. Bei diesem Mass entspricht der Rechte Winkel 100g  , wobei das hochgestellte ’g’ für Gon steht. Leite die Umrechnungsformeln her, wie aus Gon das Bogenmass eines Winkels berechnet werden kann und umgekehrt.

 
Navitgationssystem Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Gemäss den Angaben seines Navigationssystems befindet sich ein Autofahrer an der Position 8o 12’ 10” E und 46o 53’ 18” N. Der Autofahrer ist mit der konstanten Geschwindigkeit von 60 km/h unterwegs und kann damit sein genau im Süden liegendes Ziel in eineinhalb Stunden erreichen. Welche Koordinaten (o ’ ”) hat sein Ziel? (Erdradius: 6370 km )

 
Seefahrerei Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

In der Seefahrerei wird der Kurs der Schiffe in Azimut angegeben. Dabei entspricht Azimut 0 oder auch Azimut 64 der Nordrichtung. Ein Schiff möchte einen Hafen erreichen, der sich von der aktuellen Position exakt mit dem Kurs 28 Azimut in 54 Minuten (konstante Geschwindigkeit) erreichen lässt. Wegen eines Defekts am Kompass, verfehlte es aber seinen Kurs und fuhr statt dessen einen Kurs, der um 4 Azimut backbord (links) vom geplanten Kurs lag. Zum Glück bemerkte der Kapitän den Irrtum nach einer halben Stunde Fahrt und reparierte den Kompass.

  1. Wie lange dauert die restliche Fahrt in den Hafen noch?
  2. Welchen Kurs muss der Kapitän dem Steuermann befehlen, um trotzdem noch den Hafen zu erreichen?
 
Seerettung Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Ein in Seenot geratenes Fischerboot sendet ein Notsignal, welches von einem Frachter aufgefangen wird. Der Kapitän des Frachters erkennt, dass sich das Fischerboot auf Kurs 16 Azimut in einer Distanz von 19 Seemeilen befindet. Nach einer Fahrt von 30 min mit einer Geschwindigkeit von 15 Knoten fängt der Frachter ein neues Notsignal auf. Das Fischerboot wurde in der Zwischenzeit von einem starken Nordwind nach Süden abgetrieben und ist jetzt unter Kurs 18 Azimut erreichbar.

  1. Wie weit wurde das Fischerboot abgetrieben?
  2. Wie lange braucht der Frachter noch um auf direktem Weg das Fischerboot zu erreichen, wenn davon ausgegangen werden kann, dass das Fischerboot nun nicht mehr weiter abgetrieben wird?

360o = 64 Azimut (N: 0 Azimut, S: 32 Azimut...) / 1 Knoten = 1 Seemeile pro Stunde

 
Artilleriepromille Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Bei der Artillerie werden die Himmelsrichtungen mit sogenannten Artilleriepromillen gemessen. Dabei entspricht 0000 Artilleriepromille der Nordrichtung und 1600 Artilleriepromille der Richtung Osten.
Ein Artilleriegeschütz muss ein Übungsziel Richtung 4040 Artilleriepromille in 4.6 km Entfernung treffen. Weil der Richter die vorgegebene Richtung nicht korrekt eingestellt hat, landet das Geschoss zwar exakt in 4.6 km Entfernung, aber 100 m rechts vom Ziel, in Schussrichtung betrachtet.
Wie viele Artilleriepromille hat der Richter aus Versehen eingestellt?

 
Sinus Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Für welche Winkel b im Bogenmass mit 0 < b < 12  gilt         V~ -
       --3
sin(b) =  2  ?

 
Tangens Aufgabe dem Aufgabenblatt hinzufügen

Für welche Winkel a  in Grad, Minuten und Sekunden gelten die folgenden Eigenschaften:

  • a  = Bogenmass(a  )
  • 25 < a < 35
  • tan(a) = p