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Aufgabe:

Von einem 2 m über dem Wasserspiegel eines Sees liegenden Punkt sieht man eine Kirchturmspitze unter einem Höhenwinkel von ∝= 18,8°, ihr Spiegelbild im See unter einem Tiefenwinkel von β= 20,8°.

Ermitteln Sie, wie hoch die Kirchturmspitze über dem Wasserspiegel liegt.


Problem/Ansatz: Bei der Skizze habe ich ein Problem. Ist der Winkel Beta richtig eingezeichnet und stimmt der Rest der Skizze?


Wie geht´s weiter mit der Berechnung?Trigonometrie.jpg

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Aloha :)

Bist du sicher, dass du den Tiefenwinkel \(\beta\) richtig eingezeichnet hast? Wenn ich das durchrechne, kommt eine unrealistische Höhe raus:$$\tan(18,8^o)=\frac{h-2}{x}\quad;\quad\tan(90^o-20,8^o)=\frac{h+2}{x}$$$$\frac{h-2}{\tan(18,8^o)}=x=\frac{h+2}{\tan(69,2^o)}$$$$h\tan(69,2^o)-2\tan(69,2^o)=h\tan(18,8^o)+2\tan(18,8^o)$$$$h\left[\tan(69,2^o)-\tan(18,8^o)\right]=2\left[\tan(18,8^o)+\tan(69,2^o)\right]$$$$h=\frac{2\left[\tan(18,8^o)+\tan(69,2^o)\right]}{\left[\tan(69,2^o)-\tan(18,8^o)\right]}\approx2,59\,m$$

Wenn der Tiefenwinkel \(\beta\) aber direkt neben dem Höhenwinkel \(\alpha\) liegen würde, müsstest du in der Rechnung \(68,2\) durch \(20,8\) ersetzen. Dann kommt \(h=36,53\,m\) raus, was mir realisitscher erscheint.

Avatar von 152 k 🚀

Tausend Dank für deine Hilfe. Du hast recht, der Winkel Beta liegt direkt neben dem Winkel Alpha. Das richtige Ergebnis ist h=36,53 m

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