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Der schiefe Wurf
 
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Retschiii
Gast





Beitrag Retschiii Verfasst am: 26. Aug 2010 22:29    Titel: Der schiefe Wurf Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo Leute, ich habe ein Beispiel bei dem ich nicht weiterkomme! Bitte helft mir!

Schiefer Wurf ohne Luftwiderstand: Ein Kind wirfft einen Ball mit 9,5m/s gegen eine 8m entfernte Wand. Der Abwurfwinkel beträgt 25° und die Abwurfhöhe liegt 1m über dem Boden. In welcher Höhe vom Boden aus gemessen trifft der Ball die Wand? Wie groß0 ist die Aufpallgeschwindigkeit und der Aufprallwinkel?

Bitte antwortet so schnell wie möglich es ist extrem wichtig für mich!

Danke schon mal im vorraus!

Liebe Grüße, euer Rene!

Meine Ideen:
Ich habe keine Ideen
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 26. Aug 2010 22:48    Titel: Re: Der schiefe Wurf Antworten mit Zitat

Retschiii hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
[...] Ein Kind wirfft einen Ball mit 9,5m/s gegen eine 8m entfernte Wand. Der Abwurfwinkel beträgt 25° und die Abwurfhöhe liegt 1m über dem Boden. In welcher Höhe vom Boden aus gemessen trifft der Ball die Wand? Wie groß ist die Aufpallgeschwindigkeit und der Aufprallwinkel?
[...]

Mach dir zunächst eine Zeichnung, dann kannst du sehen, wie sich die Geschwindigkeit in x,y komponenten zerlegen lässt. Bei der Y-Komponente ziehst du nun die die Fallgeschwindigkeit auf Grund der Erdbeschleunigung ab. Für die Strecke musst du dann beide Komponenten integrieren.
Zur Berechnung der Flugdauer benötigst du nur die x-komponente. Zur Berechnung der Höhe benötigst du die y-Komponente.
Für die Aufprallgeschwindigkeit addierst du die Komponenten der Geschwindigkeit zum Aufprallzeitpunkt nach Pythagoras auf, bildest also den Vektorbetrag des Geschwindigkeitsvektors. Für den Winkel behandelst du das ganze als Vektor und bildest das Skalarprodukt mit einem zur Wand parallelen Vektor.
retschiii



Anmeldungsdatum: 26.08.2010
Beiträge: 1
Wohnort: Stroheim

Beitrag retschiii Verfasst am: 26. Aug 2010 23:05    Titel: Antworten mit Zitat

Hi du!

Danke für deine Antwort, aber ich habe immer noch keinen Plan wie ich das Beispiel lösen könnte!

Wärst du so nett und könntest mir das Beispiel durchrechnen?

Danke schon mal im vorraus!

Liebe Grüße Rene!
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 27. Aug 2010 09:58    Titel: Antworten mit Zitat

Sei A der Abwurfwinkel, s die Entfernung zur Wand, h die Abwurfhöhe, g die Erdbeschleunigung, v die Abwurfgeschwindigkeit und t die (variable) Zeit.
Aus der Trigonometrie folgt dann die Geschwindigkeit in x Richtung, vx:
vx= cos(A)*v
Integration liefert die Strecke un anschließendes Gleichsetzen die Flugdauer:
sx=vx*t=cos(A)*v*t
also: t=s/(cos(A)*v)
Für die höhe betrachten wir die Y-Komponente, die ist gemäß dem trigonometrischen Pythagoras:
vy=sin(A)*v. Jetzt müssen wir aber noch die Erdbeschleunigung berücksichtigen, also:
vy=sin(A)*v-g*t
Integration liefert:
sy=sin(A)*v*t-0,5*g*t²
Dann das t von oben einsetzen und die Abwurfhöhe dazu addieren.
Nun gehe ich von einer senkrechten Wand aus. Also ist der Einheitsvektor (0,1) parallel zur Wand. Dann bilde ich das skalarprodukt mit dem Geschwindigkeitsvektor (vx,vy) und teile durch dessen Betrag (Achtung: dieser ist ungleich v, wegen der Erdbeschleunigung).
Wenn B der Auftreffwinkel ist gilt folglich:
cox(B)=vy/(vx^2+vy^2)^0,5
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