Physik-Aufgabe, Schräger Wurf

Wissenschaft Physik
#1

Hallo, ein paar Mitstudenten und ich haben ein Problem bei einer Aufgabe…

Ein Mann wirft von einem Ufer mit der Höhe h=8,00m einen Stein in einen See. Die Anfangssteigung beträgt α=37,5°, die Anfangsgeschwindigkeit beträgt v=15,00m/s.
In welcher Entfernung landet der Stein?

Ich habe als erstes die Wurfweite vom Anteil des schiefen Wurfes berechnet.
s = v² * sin2α / g = 22,15m

Ab dann ist ein waagerechter Wurf fest zu stellen.

s = v(0)*Wurzel aus(2*h/g)

v(0) ist dann die Momentangeschw. vom schrägen Wurf am Ende.
v(0)=Wurzel aus(v²-2*g*h) da h an der Stelle null ist --> v(0)=Wurzel(v²)=v
s=19,16m

beides addiert ergibt 41,31m
richtiges Ergebnis ist jedoch 29,9m

Danke schon einmal für Eure Hilfe :wink:

#2

Ab dann ist ein waagerechter Wurf fest zu stellen.

Flugbahnen sind jetzt nicht mein Fachgebiet. Nur eins ist sicher die sind nie Wagerecht. Da das geworfene Objekt vom Planeten immer Richtung Mittelpunkt beschleunigt wird sieht die Wurfbahn wie eine Parabel aus. Google spukt bergeweiße Infos zum Thema aus.

Ob das beachtet werden muss weiß ich nicht: Luftwiederstand usw.

#3

Sorry mein Freund, doch als ich noch regelmäßig so einen kram berechnet habe war ich noch auf der Meisterschule. Ich müsste mich also erst mal wieder da genauer hineinarbeiten. Doch auf den ersten Blick scheint ihr die Fallgeschwindigkeit nicht korrekt berücksichtigt zu haben. Ich verspreche dir, ich rechne das mal selber nach.

#4

Damit habe ich g=9,81m/s² gemeint, die von Anfang an wirken.

#5

Hallo avanus,

sorry, aber ich habe keine Zeit, Aufgaben zu rechnen.-:frowning:

Ein Mann wirft von einem Ufer mit der Höhe h=8,00m einen Stein in einen See. Die Anfangssteigung beträgt α=37,5°, die Anfangsgeschwindigkeit beträgt v=15,00m/s.
In welcher Entfernung landet der Stein?

#6

Schiefer Wurf:
W = (v0² * sin 2 a) / g
W = (15 m/s² * sin 2*37,5°) / 9,81 m/s²
W = 22,15 m

horizontale Vektorgeschwindigkeit:
V = sin a * v0
V = sin 37,5° * 15 m/s
V = 9,1314 m/s

horizontaler Fall:
W1 = (V * h) / g
W1 = (9,1314 m/s * 8 m) / 9,81 m/s²
W1 = 7,4454 m

Endweite:
Wges = W + W1
Wges = 22,15 m + 7,4454 m
Wges = 29,5954 m

Ich weiß nicht was ihr für Rundungstoleranzen habt doch ich komme dem gewünschten Ergebnis sehr nahe, oder?

#7

Luftwiderstand( Form des Steines ),evtle Rotation des Steines, Gewicht,Gescheindigkeit und die daraus resultierende kinetische Energie. ( bei einem Geschoss ist die Energie abhaengig von der Treibladung ) alles das sind Faktoren welche ebenfalls in der ballistischen Berechnung eine grosse Rolle spielen, aber in dieser Aufgabe nicht genannt werden !
Viele Gruesse von der Ingeneur Abteilung der Fallschirm und Wehrsportgruppe Uwe Buehrle , Maricopa Arizona USA, [email protected]

#8

nicht waagerechter Wurf! als Tipp

#9

Hallo, bin mir nicht ganz sicher, ob die Antwort auf die Frage noch benötigt wird, aber es ist ein Denkfehler aufgefallen:

Sehen Sie sich die Flugkurve bitte nochmal genau an.
Wie Sie richtig gefolgert haben, besteht diese aus zwei Anteilen: einem schrägen Wurf und einem horizontalen Wurf.
Nur bis zum Scheitel der Flugparabel ist der Wurf als ein schräger Wurf zu betrachten. Ab dann als einen horizontalen Wurf.

Ihr Fehler Nr. 1 ist, daß Sie den Anteil des schrägen Wurfes komplett berechnet haben, statt diesen zu halbieren.

Ihr Fehler Nr. 2 ist, daß Sie für die Ausgangsgeschwindigkeit für den horizontalen Anteil eine falsche Formel verwendet haben. Als Ausgangsgeschwindigkeit benötigen Sie die Momentangeschwindigkeit im Scheitel, berechnet aus dem schrägen Wurf. Weil der Gegenstand aus einem schrägen Wurf herauskommt (und geht über in den horizontalen Wurf) und bringt natürlich dessen Geschwindigkeit mit.

Hoffe, das hilft erstmal weiter. Viel Erfolg!