Schuss mit einem Pfeil

Laie85 · Anmeldungsdatum: 23.10.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo Freunde der Physik, ich benötige Hilfe, weil ich nicht weiterkomme...
Ein Pfeil erreicht im höchsten Punkt seiner Flugbahn (H=27m) eine Geschwindigkeit von 3,5m/s. Mit welcher Anfangsgeschwindigkeit v0 und unter welchem Winkel (phi) wurde er abgeschossen?

Die Ergebnisse habe ich, aber der Lösungsweg liegt im Dunkeln..
v0 = 23,28m/s
Phi = 81,35 Grad

Meine Ideen:
die Gravitation beträgt 9,81m/s^2, also ist das die Fallbeschleunigung, richtig?
Muss die Geschwindigkeit am höchsten Punkt nicht =0 sein?

Ich kenne die Formel vx= v0 * cos(alpha) und vy= v0 * sin(alpha) -gt

Für mich ist die Aufgabe unlösbar. Ich hoffe für Euch nicht. Danke im Voraus.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5914

Wieso sollte die Geschwindigkeit des Pfeils am höchsten Ort gleich 0 sein? Der Pfeil fliegt doch. Was an dieser Stelle gleich 0 ist, ist die vertikale Komponente

.

Am einfachsten kannst Du die Aufgabe über die Energieerhaltung lösen. Daraus ergibt sich die Anfangsgeschwindigkeit

Da die horizontale Kompenente nicht ändert (in horizontaler Richtung wirkt keine Kraft), folgt daraus auch die vertikale Geschwindigkeitskomponente

beim Abschuss und damit der Abschusswinkel.

Laie86 · Gast

Erstmal vielen Dank für deine Antwort!
Ich gebe zu, ich bin dennoch verwirrt.
Also, mir fehlen die Strecke und die Zeit.

v0=((vx)^2+(vy)^2)^1/2 ist klar. v0 ist die

Um auf ty zu kommen würde ich sagen 27m : 2*9,81m/s = 5.50s
Also wäre ty=5.5s?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5914

Die Zeit bis zum Erreichen der maximalen Höhe h ergibt sich aus

(es gilt ja Steigzeit=Fallzeit). Damit kannst Du natürlich auch die vertikale Geschwindigkeitskomponente beim Abschuss,

berechnen. Der Winkel ergibt sich dann mittels des arctan des Verhältnisses

Mit der Energieerhaltung hatte ich es so gemeint, dass gelten muss

woraus sich v0 ergibt (

ist wie erwähnt konstant und gegeben).