Hallo!!!
Kürzlich ist mir eine Frage untergekommen, welche mir nicht ganz klar ist.
Angenommen auf der Erde wird eine Kugel waagrecht aus einer Pistole abgefeuert und im selben Moment aus der gleichen Höhe eine Kugel fallen gelassen. Kommen die 2 Kugeln gleichzeitig am Boden an, oder nicht?
Danke im Voraus!
Markus Steiner
Hallöchen,
meiner Meinung nach ja. Ich sehe zumindest kein Argument, was dagegen spräche.
Viele Grüße
Cybi
Moin,
Kommen die 2 Kugeln gleichzeitig
am Boden an, oder nicht?
das ist etwas komplizierter.
Wenn die wagerecht abgefeueerte Kugel mit der ersten komischen Geschwindigkeit abgefeuert wird, ohne abgebremst zu werden, kommt sie nie auf dem Boden an.
Gandalf
Halllo,
meiner Meinung nach ja. Ich sehe zumindest kein Argument, was
dagegen spräche.
Wenn die Pistolenkugel schnell genug abgefeuert wird, kann sie sogar die Erde verlassen und wird nie auf dem Boden aufschlagen. Natürlich gibt es keine normale Pistole, die eine Kugel so schnell abfeuern könnte, aber zumindest zeigt die Überlegung, dass die Geschwindigkeit der Pistolenkugel eben schon eine Rolle spielt.
vg,
d.
mit der ersten komischen Geschwindigkeit
du meinst wohl „kosmisch“ und nicht „komisch“ *g* . Aber sonst hast du schon recht. Ich habe die Erdkrümmung vernachlässigt. Das die Erde rund ist, ist ja eher eine neuere Erkenntnis 
Viele Grüße
Cybi
Also eine Pistole hat ne Reichweite von bis zu 2 km. Dann liegt das Geschoss auf dem Boden. Das ist Fakt. Da muss man glaub weder über kosmische Geschwindigkeiten, noch die Erdkrümmung dahingehend einbeziehen, dass die Kugel die Erde verlassen könnte. Bleibt realisitisch. Das ist das Physikbrett und nicht das Railgunforum.
Viele Grüße
Cybi
Hossa 
Da die Kuger waagerecht zum Erdboden abgefeuert wird, setzt sich ihre Bewegung aus zwei Geschwindigkeiten zusammen. Die eine Geschwindigkeit vx ist diejenige in horizontaler Richtung und vy ist diejenige in vertikaler Richtung, also zum Erdboden hin. Beide Geschwindigkeiten sind unabhängig voneinander. Daher berührt die Pistolenkugel nach exakt derselben Zeit den Boden wie die fallengelassene Kugel, sofern man die Erdkrümmung und evtl. Erhebungen oder Senken vernachlässigt.
Viele Grüße
Hasenfuß
Angenommen auf der Erde wird eine Kugel waagrecht aus einer
Pistole abgefeuert und im selben Moment aus der gleichen Höhe
eine Kugel fallen gelassen. Kommen die 2 Kugeln gleichzeitig
am Boden an, oder nicht?
Das kommt darauf an, wo das Experiment stattfindet und in welche Richtung geschossen wird. Wenn ich vom Luftwiderstand absehe und die Erde als idealen Rotationsellipsoiden betrachte, dann kommt die Kugel beispielsweise bei einer Mündungsgeschwindigkeit von 400 m/s und einer Anfangshöhe von 1,5 m bei einem Schuss nach Osten 2,4 ms später und bei einem Schuss nach Westen 0,9 ms früher an. Nach Osten fliegt die Kugel dabei 1,3 m weiter als nach Westen. Während meiner Armeezeit habe ich übrigens gelernt, dass dieser Effekt von Artilleristen bei der Berechnung weiter Schüsse berücksichtigt wird.
Das Ganze hat allerdings nichts mit unterschiedlichen Gravitationswirkungen auf unterschiedlich schnelle Körper, sondern mit Form und Rotation der Erde zu tun.
Hallo,
Also eine Pistole hat ne Reichweite von bis zu 2 km. Dann
liegt das Geschoss auf dem Boden. Das ist Fakt. Da muss man
glaub weder über kosmische Geschwindigkeiten, noch die
Erdkrümmung dahingehend einbeziehen, dass die Kugel die Erde
verlassen könnte.
Das ist nicht der Punkt. Dass eine Pistolenkugel nicht die erste kosmische Geschwindigkeit erreicht, ist trivial. Der Punkt ist, dass du behauptet hast, dass die Geschwindigkeit der Kugel nichts mit der Zeit zu tun hat, die die Kugel zum Fallen auf den Boden braucht. Das ist offensichtlich nicht der Fall und dazu muss die Kugel auch nicht die kosmische Geschwindigkeit erreichen. Oder glaubst du, dass die Kugel immer normal fällt und plötzlich bei Erreichen der kosmischen Geschwindigkeit alles von einem Augenblick zum Nächsten sich ändert? Wohl kaum. Das ganze spielt genauso bei viel niedrigeren Geschwindigkeiten eine Rolle und eine Pistolenkugel ist schnell genug, um hier einen merklichen Unterschied zu machen.
vg,
d.
Moin,
ich nehme mal an, dass Deine Frage so gestellt war, dass man Erdkrümmung und Rotation nicht berücksichtigen sollte. Dann kommen die Kugeln gleichzeitig an, und Hasenfuß hat ja erklärt, warum.
Ich habe jetzt gerade noch überlegt, ob man auch den Luftwiderstand vernachlässigen müsste. Aber der müsste sich ja für beide Kugeln gleich auswirken, oder? Diese Frage möchte ich mal an alle weitergeben.
Also auch - was passiert bei Wind, gern auch wechselnd und aus beliebigen Richtungen, gern auch mit vertikaler Komponente. Solange er für beide Kugeln genau gleich ist, dürfte auch das nichts ausmachen, oder?
Gruß
Olaf
Hallo,
Ich habe jetzt gerade noch überlegt, ob man auch den
Luftwiderstand vernachlässigen müsste. Aber der müsste sich ja
für beide Kugeln gleich auswirken, oder? Diese Frage möchte
ich mal an alle weitergeben.
Eine normale Pistolen- oder Gewehrkugel ist nicht rund wie zu Zeiten der Vorderlader. Zudem sind die Läufe (ausgenommen beim Schrotgewehr) gezogen und versetzen das Geschoss in eine Drehung. Deshalb sage ich jetzt einfach mal: nö, muss sich unterschiedlich auswirken.
Gruß
loderunner
Moin, Olaf,
wenn wie üblich Horizontal- und Vertikalkomponente der Geschwindigkeit getrennt betrachtet werden, müsste die Zeit, die der Körper fällt, in beiden Fällen die gleiche sein. Somit gibt es keinen Grund, warum sich der Luftwiderstand unterschiedlich auswirken sollte.
Gruß Ralf
Ich habe jetzt gerade noch überlegt, ob man auch den
Luftwiderstand vernachlässigen müsste.
Ja, müsste man. Deshalb habe ich ihn in meiner Rechnung explizit ausgeschlossen.
Aber der müsste sich ja
für beide Kugeln gleich auswirken, oder?
Nein, müsste er nicht. Das wäre nur der Fall, wenn der Luftwiderstand linear von der Geschwindigkeit abhängt. Bei den Geschwindigkeiten einer Pistolenkugel ist der Zusammenhang aber quadratisch:
F_W = - {\textstyle{1 \over 2}} \cdot c_w \cdot A \cdot \rho \cdot v \cdot \left| v \right|
Das hat zur Folge, dass die Vertikalkomponente des Strömungswiderstandes auch von der horizontalkomponente der Geschwindigkeit abhängt. Eine in waagerecht abgeschossene Kugel ist deshalb länger unterwegs als eine, die einfach fallen gelassen wird.