Speerwerfen Fallzeit

ofli · Anmeldungsdatum: 20.07.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Es geht um dieses Thema: http://www.leifiphysik.de/web_ph11/umwelt-technik/06schieferwurf/speerwurf_l.htm

Bei der Bestimmung der Fallzeit verstehe ich nicht, wieso beim Abwurf tf1 in der Gleichung Null ist und einfach durch tf1 dividieren kann 0 = tf ·( v·sin? - ½·g·tf)

Um das Thema zu verstehen bitte obigen Link öffnen.

Meine Ideen:
Auf der Website steht, dass tf1 beim Abwurf 0 ist, jedoch verstehe ich nicht wieso. Ich glaube es hat was mit der Anziehungskraft zu tun.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576

Der Speer ist genau zweimal in der Hoehe y=0, beim Abwurf und beim Aufkommen. Es wird nicht durch tf=0 geteilt, sondern einfach die zwei Nullstellen der Gleichung bestimmt. Wenn a*b=0 ist, dann ist a=0 oder b=0. Die eine Nullstelle ist dann der Abwurf, die andere das Aufkommen.

Hoffe das hilft.

PS: Nicht an Dich sondern den Aufgabensteller: Ich finde, wenn man schon solche Aufgaben stellt, sollte man klar sagen was man vorraussetzt. Kein Luftwiderstand und Abwurf auf Hoehe y=0. Beides ist beim Speerwurf nicht gegeben und der optimale Winkel ist nicht 45 Grad sondern weit weniger.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei LEIFI handelt es sich übrigens um eine traditionsreiche schulische Aufgabensammlung, die nach meinem Eindruck oft genutzt wird. Hinweise werden dort (hoffentlich) entgegengenommen. Zur Qualität kann ich nichts sagen. Beim Speerwurf bin ich mir nicht sicher, wieweit man die realen Wurfwinkel heranziehen kann (Aerodynamik). Man könnte dazu vielleicht die Aufgabe entsprechend weiterspinnen: http://de.wikipedia.org/wiki/Wurfparabel , wobei ich nur auf geringfügige Änderungen komme 44,5° 113 m.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576

Mir gehts weniger darum, ob man den realen Fall wirklich berechnet (oder brechnen kann). Ich finde es waere einfach hilfreicher, wenn so eine Aufgabe anfaenge wie folgt:
"Wir wollen abschaetzen, welch ein Vorteil es fuer einen Speerwerfer hat anzulaufen, statt aus dem Stand zu werfen. Als einfachsten Fall nehmen wir an, dass keine Luftreibung herrscht, und dass dass der Speerwerfer direkt vom Boden aus abwirft (nicht aus Schulterhoehe). Dann ist der optimale Abwurfwinkel 45 Grad und y(t) = ... eine Parabel....."

Ueber den Wortlaut laesst sich streiten, mein Punkt ist:
Die Schueler (und wer auch sonst das rechnen will) wuerde
1) Verstehen worum es in der Aufgabe geht, anstatt einfach irgendwelche Formeln blind anzuenden.
2.) Verstehen dass es eine Naeherung ist, koennte sich ueberlegen wieso das eine Naeherung ist, was eine bessere Naeherung waere, bzw welche anderen Einfluesse wichtig sind.
3) ...

Ich glaub einfach, dass sowas den meisten Leuten die Physik sehr viel naeher bringen wuerde. Worum geht's? Was wollen wir eigentlich wissen? Welche Naeherungen sind (un)wichtig? ..?
Kurz: All das was ein Physiker lernt im Studium....

PS: Und am Ende koennte man immer noch angeben: "In der Realitaet ist der optimale Abwurfwinkel viel kleienr als 45 Grand, naemlich ... . Ueberlegt Euch was dazu beitragen koennte."
Ich glaube davon wuerden Schueler sehr viel mehr profitieren, was das Physikverstaendnis angeht...

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8576

ofli61 · Anmeldungsdatum: 20.07.2012 Beiträge: 2

Danke dir jh8979 die 1. Antwort hat mir schon geholfen, war doch simpler als ich dachte. Ich nehme jetzt aber um das ganze zu vereinfachen ein Beispiel mit einem Fußball.
In welchem Winkel muss der Torwart den Ball schießen, mit 80 km/h damit der Ball ungefähr kurz vor dem Strafraum aufkommt (ca. 50 m). Da kommt es also nicht drauf an eine maximalweite zu erzielen, das ist ein realistischeres Beispiel denk ich mal und vor allem einfacher.

EDIT: Falls es jemanden interessiert, ist hier eine sehr gelungene Facharbeit zum Thema optimaler Winkel beim Kugelstoßen. Die Herleitungen sind ca. 3-4 Seiten lang.

http://www.staff.uni-oldenburg.de/wiland.schmale/facharbeitenwettbewerbe/FA_von_Bernhard_Ubbenjans.pdf

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Die Realitätsnähe der Fußballaufgabe ist etwa dieselbe wie die der Speerwurfaufgabe. In beiden Fällen geht es um den schrägen Wurf, den man unter Vernachlässigung der Reibung und sonstiger Einflüsse genauso abschätzt wie den Speerwurf. Auch bei der Fußballaufgabe geht es um einen Winkel, mit dem man bei gegebener Anfangsgeschwindigkeit eine bestimmte Weite erzielt. Bei Berücksichtigung der Luftreibung ergibt sich auch bei dieser Aufgabe eine anderer Winkel als bei Vernachlässigung der Luftreibung.

ofli61 · Anmeldungsdatum: 20.07.2012 Beiträge: 2

Die Reibung wird in beiden Fällen nicht berücksichtigt, das ist klar. Mit geht es um die Höhe des Sportlers die beim Speerwerfen eigentlich mit berücksichtigt werden müsste, denn durch die Höhe ist der Speer etwas "länger" in der Luft, wodurch sie weiter fliegt.
Beim Fußball allerdings ist der Ball am Anfang und am Schluss auf dem Boden, es gibt also keine Höhe.