Schiefer wurf

hallo leute, wir haben in der Schule mit schiefen Wurf angefangen, und ich habs noch nicht drauf. Also wer es lösen kann, bitte mit rechenschritt, sonst hilft mir nichts.

Eine Kugen wird mir einer Angangsgeschwindigkeit Vo=50 m/s unter einem Winkel von alpha=40° schräg nach oben geschleudert.

Gesucht:
a)Die höhe des Kulminationspunktes
b) Die Wurfweite
c) Die GEschwindigkeit der Kugel beim Aufprall
d) Der Aufschlagwinkel ß gegenüber der Horizontalen.

und noch eine Aufgabe:
Bei welchem Abwurfwinkel ist die Wurfweite maximal=
Begründen Sie mathemantisch/rechnerisch.

Vielen Dank

Hallo Leo!

Das Experiment ist sehr symmetrisch. Das bedeutet, dass die Kugel mit der Geschwindigkeit landet, mit der sie auch abgeschossen wurde. Der Winkel ist auch der gleiche. Das gilt aber nur dann, wenn sie genau auf Hoehe des Abschusspunktes landet, also nicht „in ein Loch faellt“. Um die Steighoehe und Flugweite zu bestimmen, musst Du die Anfangsgeschwindigkeit in ihre Richtungenzerlegen. Die „senkrechte Geschwindigkeit“ betraegt v_y = v_0*sin(alpha), die „waagerechte Geschwindigkeit“ v_x * cos(alpha). In der Senkrechten wird die Kugel abgebremst. Die Steighoehe laesst sich elegant ueber die Energieerhaltung ausrechnen: Am Startpunkt fliegt sie senkrecht nach oben mit der Geschwindigkeit v_y. Darin steckt die Bewegungsenergie E=(m*v_y^2)/2. Am obersten Punkt muss diese Energie in Lageenergie umgewandelt sein. (Nur diese Energie! Die in der waagerechten Bewegung mit Geschwindigkeit v_x steckende Energie behaelt sie, weil sie am hoechsten Punkt ja nicht stillsteht, sondern sich weiter in x-Richtung bewegt.) Die Lageenergie ist m*g*h mit der Hoehe h, der Erdbeschleunigung g und der Masse m. Diese Energien sollen gleich sein, v_y^2=g*h oder h = (v_y^2)/g. Damit hast Du die Steighoehe bestimmt. Nun brauchst Du noch die Flugweite in x_Richtung. Dazu verwendest Du, dass der Ball mit konstanter Geschwindigkeit fliegt. Er fliegt also die Strecke v_x * T. Dabei ist T die Zeit, die4 er unterwegs ist, also die doppelte Steigzeit. Die Steigzeit kommt ueber h=(1/2)aT^2, also T=… Das musst Du dann noch verdoppeln, weil er ja erst steigt und dann noch einmal genausolange faellt.
Bis dann,
mausi

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Hallo, danke erstmal
also ich bin nach deinen Aussagen zu folgenden Ergebnissen gekommen:

a) Höhe = Vy^2/g -> 50^2/9.81= 254.8 meter

b) wurfweite = t = wurzel aus (h*2/a) -> wurzel aus(254.8 *2 / 9.81) = 7.2
7.2 * 2 = 14.4
14.4 * 50 = 720 meter

c) 50 m/s
d) 40°

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