• Freier Fall und senkrechter Wurf nach unten
  • anonym
  • 10.06.2025
  • Physik
  • 9
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Frei­er Fall

Der Li­te­ra­tur­wert der Fall­be­schleu­ni­gung auf der Erde (g = 9,81 ) weicht oft von Ex­pe­ri­men­tier­er­geb­nis­sen ab. Nenne Grün­de für diese Ab­wei­chung.
Merke



Auf­ga­be zur Auf­prall­ge­schwin­dig­keit

1
Eine Kiwi wird ein­mal auf dem Mond und ein­mal auf der Erde aus einer Höhe von
8,00 m fal­len­ge­las­sen. Be­rech­ne die Auf­prall­ge­schwin­dig­keit der Kiwi auf dem Mond (gMond = 1,61 ) und auf der Erde mit Hilfe des En­er­gie­er­hal­tungs­sat­zes. Ver­glei­che beide Er­geb­nis­se kurz.
Hin­weis



Das Er­geb­nis aus  kann so­wohl po­si­tiv, als auch ne­ga­tiv sein. Wel­ches Vor­zei­chen ist sinn­voll?

2
Be­rech­ne die Auf­prall­ge­schwin­dig­keit er­neut. Ver­wen­de dies­mal die Be­we­gungs­glei­chun­gen. Ver­glei­che deine Er­geb­nis­se mit den Er­geb­nis­sen aus Auf­ga­be 1).
Hin­weis

Nutze die Be­we­gungs­glei­chun­gen für die gleich­mä­ßig be­schleu­nig­te ge­rad­li­ni­ge Be­we­gung.



Senk­rech­ter Wurf nach unten

Beim senk­rech­ten Wurf nach unten ad­die­ren sich die Ge­schwin­dig­kei­ten und Wege bei­der Teil­be­we­gun­gen. Der Wurf nach unten ist ein Spe­zi­al­fall der gleich­mä­ßig be­schleu­nig­ten ge­rad­li­ni­gen Be­we­gung , bei wel­chem v0  0 gilt. v0  er­hält auf­grund der Be­we­gungs­rich­tung nach unten ein ne­ga­ti­ves Vor­zei­chen. Es gilt:

3
Be­rech­net die Ge­schwin­dig­keit für den frei­en Fall, wel­cher 4:19 min dau­ert und für einen senk­rech­ten Wurf nach unten mit einer An­fangs­ge­schwin­dig­keit von 50 km/h.
Merke

Beim frei­en Fall und senk­rech­ten Wurf nach unten er­rei­chen Kör­per oft­mals ihre

Ma­xi­mal­ge­schwin­dig­keit, bevor sie den Boden er­reicht haben. Ent­ge­gen der Ge­wichts­kraft des Kör­pers FG wirkt die New­ton­sche Rei­bung. Diese hängt von der Ge­schwin­dig­keit ab. Ab einer be­stimm­ten Ge­schwin­dig­keit sind Ge­wichts­kraft des Kör­pers und Rei­bungs­kraft gleich groß. Die Ge­samt­kraft ist dann null. Der Kör­per be­schleu­nigt nicht mehr, son­dern be­wegt sich in einer ge­rad­li­ni­ger gleich­för­mi­ger Be­we­gung wei­ter.

Für die New­ton­sche Rei­bung gilt: 

mit: : Wi­der­stands­ko­ef­fi­zi­ent (for­m­ab­hän­gig), : Dich­te des Me­di­ums, indem sich der Kör­per be­wegt, A: Quer­schnitts­flä­che des Kör­pers, v: Ge­schwin­dig­keit des Kör­pers

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