• Waagerechter Wurf
  • anonym
  • 21.12.2021
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Der waagerechte Wurf

1
Aufgabe:
  • Ein Tennisball soll eine vorher festgelegte Höhe h1\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{1}die Fahrbahn
    herab laufen und dann mit der erreichten waagerechten
    Geschwindigkeit vwaagerecht\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} v_{\mathrm{waagerecht}} über die Tischtkante hinweg die
    Höhe h2\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{2} herabfallen. Die Aufgabe besteht darin, die Flugweite
    xw\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} x_{\mathrm{w}} aus den Daten h1\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{1} und h2\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{2} zu ermitteln, an die berechnete
    Stelle ein altes Physikbuch hinzulegen und dann den Ball
    herabrollen zu lassen. Verwendet man den Energieerhaltungs-
    satz und berücksichtigt zudem die Reibung ehält man
    für die waagerechte Geschwindigkeit vwaagerecht\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} v_{\mathrm{waagerecht}}
    in Abhängigkeit von der Starthöhe h1\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{1} folgenden Zusammenhang:
    (1) vwaagerecht=97gh1\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} (1) \space v_{\mathrm{waagerecht}}=\sqrt{\frac{9}{7}\cdot g \cdot h_{1}}
    Die Flugweite xw\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} x_{\mathrm{w}} kann nun über
    (2) xw=vwaagerechtΔt\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} (2) \space x_{\mathrm{w}}=v_{\mathrm{waagerecht}} \cdot \Delta t
    bestimmt werden.



    Höhe h2=\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{2}=
    Fallzeit für diese Höhe Δt=\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \Delta t=

    Trage nun die entsprechenden Werte in die Tabelle ein.

Höhe h1\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} h_{1} in cm

50

60

70

vwaagerecht\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} v_{\mathrm{waagerecht}} in ms\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}

Flugweite xw\gdef\cloze#1{{\raisebox{-.05em}{\colorbox{none}{\color{526060}{\large{$\displaystyle #1$}}}}}} x_{\mathrm{w}} in m

2
Materialien:
  • Fahrbahn
  • Tennisball
  • Meterstab
  • Altes Physikbuch
3
Ablauf des Experiments:
  • Baue die Experimentieranordnung entsprechend der Skizze auf.
  • Neige die Fahrbahn so, dass der höchste Punkt einmal auf 50cm, 60cm, und 70cm liegt
  • Lass den Tennisball auf der geneigten Fahrbahn abrollen. Achte darauf, dass der Ball am oberen Ende der Fahrbahn liegt.