Fragenbank: Kinematik: Schrägbewegungsgleichung

Die maximale Höhe eines Geschosses hängt von der Anfangsgeschwindigkeit und der Gravitationskraft ab. Welche dieser Kräfte beeinflusst direkt die maximal erreichte Höhe?

Ein Projektil wird aus einer Höhe H mit einer Anfangsgeschwindigkeit v0 in einem Winkel θ zur Horizontalen abgeschossen. Vernachlässigen Sie den Luftwiderstand und betrachten Sie g als die Erdbeschleunigung. Beschreiben Sie die Bewegung des Projektils in Bezug auf seine horizontalen und vertikalen Komponenten. Berechnen Sie die Zeit, die das Projektil benötigt, um den Boden zu erreichen, und die horizontale Strecke, die das Projektil bis zum Bodenkontakt zurücklegt, beide in Abhängigkeit von H, v0, θ und g. Verwenden Sie die Gleichungen der Kinematik der schrägen Bewegung, um die Frage zu lösen und identifizieren Sie jeden Berechnungsschritt deutlich.

Während eines Dartwurf-Wettbewerbs wirft ein Athlet einen Dart mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 10 m/s unter einem Winkel von 45 Grad zur Erde. Vernachlässigen wir den Luftwiderstand und nehmen die Schwerkraft von 10 m/s² an, werden folgende Anfragen gestellt: (a) Bestimmen Sie die Anfangsgeschwindigkeit in den horizontalen (Vox) und vertikalen (Voy) Achsen des Darts. (b) Berechnen Sie die Zeit, die der Dart benötigt, um die maximale Höhe zu erreichen, sowie die maximale Höhe, die erreicht wird. (c) Finden Sie die horizontale Reichweite des Darts und die Geschwindigkeit, mit der er erneut den Boden erreicht.