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Wurfbewegung
 
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planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 20. Okt 2013 11:03    Titel: Wurfbewegung Antworten mit Zitat

Hi,

ich habe hier eine Aufgabe aus dem Bereich Wurfbewegungen. Es handelt sich dabei um die Aufgabe 49 Kapitel 3 aus dem Buch Giancoli.

Eine Person steht am Fuß eines Berges, der einen geraden Abhang darstellt und einen Winkel mit der Horizontalen bildet. In welchem Winkel (zur Horizontalen) sollten Körper bei einer gegebenen Anfangsgeschwindigkeit geworfen werden, so dass die Entfernung d, in der sie oben weiter am Berg landen, möglichst groß ist.

Ich betrachte erstmal den normalen schrägen Wurf, bei dem für die Wurfweite gilt:





Somit kann man die Wurfweite auch schreiben als



Für die schiefe Ebene gilt:



Setzt man diese Beziehung nun in die erste Gleichung ein, so gilt für den Abstand d.



bzw.



Man kann nun leicht erkennen, dass der maximale Wurfwinkel beträgt. Denn der Sinus von 90° ist gleich 1.

So wäre die Aufgabe doch gelöst, oder?

Ps) Habe das Thema falsch eingeordnet, es gehört natürlich in den Bereich Mechanik, könnte es bitte verschoben werden?

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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Okt 2013 11:49    Titel: Re: Wurfbewegung Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:
...

Man kann nun leicht erkennen, dass der maximale Wurfwinkel beträgt.
...


Das ist ja die normale Bedingung für den schrägen Wurf in der Ebene. Das kann nicht auch gleichzeitig für den schrägen Wurf am Berg gelten. Stell' Dir nur mal vor, der Berghang wäre steiler als 45°. Gilt dann weiterhin für den Abwurfwinkel ? Wohl kaum. Also ist der komplette Ansatz falsch.

Richtiger Ansatz wäre, die Erdbeschleunigung g in einen Anteil senkrecht zur schiefen Ebene und einen parallel zur schiefen Ebene aufzuteilen. Die Bewegung wird nun wiederum als Überlagerung zweier senkrecht zueinander stehender Bewegungen betrachtet. Dabei sind im Gegensatz zum schrägen Wurf in der Ebene jedoch beide Bewegungen gleichmäßig beschleunigt (beim schrägen Wurf ist dagegen eine der beiden Bewegungen eine gleichförmige Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit).

Formal drehst Du as Koordinatensystem so, dass die x-Richtung parallel zum Hang hangaufwärts weist, die y-Richtung senkrecht zum Hang nach schräg oben. Dann ist die Fallbeschleunigung senkrecht zum Hang und die Bremsbeschleunigung parallel zum Hang . Der Abwurfwinkel ist .
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 20. Okt 2013 12:24    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, werde das mal versuchen umzusetzen. Meld mich dann nochmal.
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