Kinematik der geradlinigen Bewegung

Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Der freie Fall
Grundkurs PH 11
– eine geradl. gleichmäßig beschleunigte Bewegung
Lehrbuch S. 44 bearbeiten
Verständnis-Aufgabe:
Planen Sie ein Experiment zur Bestimmung der Fallbeschleunigung.
● Experimenteller Teil
● Mathematischer Teil
Quelle: DUDEN, Physik, Sachsen 11, Grundkurs, erste Auflage 2008
06.12.2009, W. Rafelt, Lessing-Gymnasium Kamenz
Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
waagerechter Wurf
Bedingung:
- waagerechter Abwurf mit Anfangsgeschw. v0
Teilbewegungen:
- freier Fall nach unten
- gleichförmige Bewegung waagerecht
Beispiele:
Quelle: DUDEN, Physik, Sachsen 11, Grundkurs, erste Auflage 2008
06.12.2009, W. Rafelt, Lessing-Gymnasium Kamenz
Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
waagerechter Wurf - Wertetabelle
Aufgabe:
Vorgaben:
Berechnen Sie folgende Wertetabelle mittels GTR.
v0 = 2 ms-1
, waagerecht
g = - 9,81 ms-2
t in s
waagerecht
gleichförmig
x in m
senkrecht
freier Fall
y in m
0
...
2
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Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
x-y-Diagramm
Grundkurs PH 11
y in m
Aufgabe: Simulieren Sie mit dem
TR das x-y-Diagramm des
waagerechten Wurf.
0
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 x in m
-5
-10
-15
LB S.56 mathematische Gesetze
bearbeiten.
-20
-25
-30
-35
-40
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freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
y in m
0
1
v0
2
3
x in m
4
v x = v0
g
2
y  x = − 2⋅x
2 v0
v0
10
20
v0
t =
30
40
vF
Quelle: DUDEN, Physik, Sachsen 11, Grundkurs, erste Auflage 2008
g 2
y = − ⋅t
2
v y = − g⋅t
x = v 0⋅t
v
sW

2h
g

2h
= v0⋅t = v0⋅
g
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Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
Übungsaufgabe LB S.71 A25
a) Energieumwandlungen:
Echem der Muskeln
Wverform
Umwandlung
Ekin des Pfeils
WReibung
Umwandlung
Quelle: DUDEN, Physik, Sachsen 11, Grundkurs, erste Auflage 2008
Epot des Bogens
WBeschl
Übertragung
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freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
Übungsaufgabe LB S.71 A25
b) Energie bei maximaler Geschwindigkeit:
E kin =
E kin
m
⋅ v2
2

0,025 kg
m
=
⋅ 100
2
s
2

E kin = ...
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Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
Übungsaufgabe LB S.71 A25
c) Wurfweite bei 1,70 m Abschusshöhe:
sW

2h
= v0⋅t = v0⋅
g
sW = 100
sW = ...
Quelle: DUDEN, Physik, Sachsen 11, Grundkurs, erste Auflage 2008
m
⋅
s

2⋅1,7 m
m
9,81 2
s
m
⋅
s
=

m
m
s2
m
2
⋅ s
s
m⋅s
=
s
= m
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Kinematik der geradlinigen Bewegung
freier Fall und waagerechter Wurf
Grundkurs PH 11
Übungsaufgabe LB S.71 A25
d) Fallhöhe bei Wurfweite sW von 70 m und 90 m:
2
2
sW = v0 ⋅ t
2
W
s
g
⋅ t2
2
2y
t2 = −
g
y = −
sW = v0 ⋅ t
2
2y
= −v ⋅
g
2
0
2
y = −
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sW⋅g
2 v 20
06.12.2009, W. Rafelt, Lessing-Gymnasium Kamenz