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Freier Fall
Alle Körper fallen gleichschnell
Experiment zum freien Fall
Fallschnur
1 2
s1  at1
2
1 2 1
2
s2  at 2  a2t1 
2
2
s2  4  s1
s3 
1 2 1
2
at3  a3t1 
2
2
s3  9  s1
Freier Fall: Bewegung mit konstanter Beschleunigung
Fallbeschleunigung
Waagrechter Wurf
Überlagerung einer gleichförmigen Bewegung mit freiem Fall
5
Höhe [m]
4
3
2
1
0
0
2
4
6
Weg [m]
8
10
Die „Wurfparabel“
B
5
Höhe [m]
4
3
2
1
0
0
2
4
6
Weg [m]
8
10
Koordinaten der „Wurfparabel“
1
y  y0 
2
Beschleunigte
in
g  t 2 1 m Bewegung
Richtung -y,
beginnend bei y0
x  v t
5
Gleichförmige
1 m Bewegung in
Richtung x
4
y
3
2
1
0
0
2
4
x
6
8
10
Waagrechter Wurf
horizontal:
x
x  v0t  t 
v0
vertikal:
2
g 2 g x
y t 
2
2
v
2
0
y=3m,v
y=1.5m,0=2m/s:
v0=3m/s:
x=1.5m
x=1.6m
Senkrechter Wurf
1 2
s  v0t  gt
2
maximale Höhe:
ds
 v0  gt  0
dt
v0
t max 
g
v02
smax 
2g
Schiefer Wurf
v02 sin 2 
Wurfhöhe: yH 
2g
2
v0 sin 2
x

Wurfweite: W
g
vx  v0 cos 
v y  v0 sin 
x  v0 cos   t
1 2
y  v0 sin   t  gt
2
g
x2
y  tan   x 
2 vo2 cos 2 
verschobene Parabel:
 v02 sin  cos  v02 sin 2  

x0 ; y0   
;
g
2
g


Fragen zum freien Fall
1.
2.
3.
Ein Kind springt vom 5m-Brett ins Wasser. Wie lange ist es in der
Luft und mit welcher Geschwindigkeit taucht es ins Wasser ein?
Ein Stein wird aus einem Hochhaus waagrecht weggeworfen. Er ist
3,5s lang in der Luft und trifft 40m vom Hochhaus entfernt auf den
Boden auf. Aus welcher Höhe wurde er abgeworfen? Wie groß war
die Abwurfgeschwindigkeit?
Eine Spielzeugrakete wird durch ein Gummikatapult lotrecht nach
oben geschossen. Sie steigt 15m hoch und fällt dann zu Boden.
Berechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit, Steigzeit und Wurfzeit.
Bestimmen Sie die Geschwindigkeit und die Höhe über der
Abschußstelle, die die Rakete nach 2s erreicht hat.