hi,
ich sitze hier gerade an einer Physikaufgabe, die sich mit dem Abschiessen von Kanonenkugeln beschäftigt und habe dabei Überlegungen bezüglich der Geschwindigkeit der Kugeln angestellt
Hier meine Überlegung dazu:
Eine Kanonenkugel wird ja bekanntlich immer schräg abgeschossen, das bedeutet, dass es eine Geschwindigkeit in X-Richtung(Vx) und eine Geschwindigkeit in Y-Richtung(Vy) gibt. Der Betrag von Vx ist konstant, da man ja die Luftreibung vernachlässigen kann und da es sich um die Geschwindigkeit in X-Richtung handelt, kann sich auch an der Richtung nichts ändern (wäre sehr ungeschickt, wenn die Kugel auf einmal kehrt macht 
). Bei Vy sieht das anders aus: Da wird die Kugel durch die Gravitation kontinuierlich abgebremst, bis Vy in einer bestimmten Höhe vom Steigen ins Fallen übergeht und am Übergangspunkt den Betrag 0 hat. Danach wird sie wieder beschleunigt bis sie auf der Erde ankommt. Wäre nun der Betrag der tatsächlichen Geschwindigkeit Vo (also die Geschwindigkeit, die aus Vx und Vy resultiert)konstant so müsste doch Vx immer schneller werden damit der Betrag des Vektors Vo erhalten bleibt. Da Vx aber konstant ist kann Vo nicht konstant sein. Das würde bedeuten, dass die Kanonenkugel auf ihrem Weg immer langsamer wird auch wenn man die Luftreibung vernachlässigt.
Irgendwie kann ich mich aber mit dem Ergebniss meiner Überlegung nicht so ganz anfreunden und wollte fragen ob ich irgendwo einen Denkfehler gemacht habe.
Deine Erklärungen sind eigentlich perfekt, bis zu dem Zeitpunkt wo du annimmst, das die aus Vx und Vy resultierende Geschwindigkeit stehts konstant ist - das ist sie nämlich nicht, weder der Betrag noch die Richtung. Wie du schon richtig erkannt hast, scheint Vy im Maximum der Flugparabel null zu sein, Vx ist konstant, also ist hier die Resultierende Geschwindigkeit V=Vx, wenn die Kanonengugel auf dem Boden aufschlägt, ist der Betrag der res. Geschwindigkeit wieder gleich dem von V0
Ich glaube es ist interessant das ganze vom energetischen Standpunkt aus zu betrachten. nehmen wir mal an, die Kugel wäre vom Boden (also ab der Höhe h=0m abgeschossen worden). Dann hat sie zu Beginn lediglich kinetische Energie. Steigt sie allerdings, verwandelt sich diese kinetische Energie in potentielle. An ihrem Maximum, hat sie lediglich potentielle Energie, die dann wieder beim Fallen in kinetische Energie umgewandelt wird. Aus dieser Überlegung muss zwangsläufig folgen, dass die Kugel beim Aufschlag die gleiche Schnelligkeit in Vx Richtung und die negative Schnelligkeit in Vy Richtung hat - verglichen mit den Abschussvektoren.
Gruß
Sky
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Moin
(ohne Luftreibung)
Das würde bedeuten, dass die Kanonenkugel
auf ihrem Weg immer langsamer wird auch wenn man die
Luftreibung vernachlässigt.
Vor dem Scheitelpunkt wird sie langsamer (V_y gebremst durch Gravitation), danach wieder schneller (V_y beschleunigt durch Gravitation). Auf gleicher Höhe erreicht sie wieder Abschlussgeschwindigkeit (also V_x, V_y und damit V_gesamt = Abschluss).
Stell dir einen Stein vor der exakt nach oben geworfen wird. Dann wirds klarer.
cu
Hallo Sky
Dann hat sie zu Beginn lediglich kinetische Energie. Steigt
sie allerdings, verwandelt sich diese kinetische Energie in
potentielle. An ihrem Maximum, hat sie
weiterhin kinetische Energie aus Vx (= m/2*Vx^2) und
lediglich potentielle Energie
aus Vy (m*g*h = m/2*Vy^2)
die dann wieder beim Fallen in kinetische Energie
umgewandelt wird. Aus dieser Überlegung muss zwangsläufig
folgen, dass die Kugel beim Aufschlag die gleiche
Schnelligkeit in Vx Richtung und die negative Schnelligkeit in
Vy Richtung hat - verglichen mit den Abschussvektoren.
Gruß
achim
P.S.: Durch die Quadratische Relation von Geschwindigkeit und kinetischer Energie (W =m/2 * v^2)können die resultierenden Geschwindigkeiten auch einzeln den Energien zugeordnet werden.
Dann hat sie zu Beginn lediglich kinetische Energie. Steigt
sie allerdings, verwandelt sich diese kinetische Energie in
potentielle. An ihrem Maximum, hat sieweiterhin kinetische Energie aus Vx (= m/2*Vx^2) und
lediglich potentielle Energie
aus Vy (m*g*h = m/2*Vy^2)
Sorry, hatte in meiner Energiebetrachtung natürlich was vergessen. du hast vollkommen Recht: Die Kugel hat IMMER kinetische Energie, die sich in der konstanten Geschwindigkeit in Vx Richtung bemerkbar macht. Hätte sie am maximum nur potentielle, würde sie ja kurzweilig ruhen, was sie nicht tut.