Der senkrechte Wurf nach oben:
Diagramme.
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Auf der Seite
Senkrechter Wurf nach oben: Herleitung der
Bewegungsgleichungen hast Du erfahren, dass sich der senkrechte Wurf als
Überlagerung einer gleichförmigen Bewegung
nach oben und des Freien Falls nach unten verstehen
lässt.
- Auf dieser Seite geht es um die Darstellungen der Bewegung in Diagrammen
und um die Frage, wie Wurfhöhe und Abwurfgeschwindigkeit miteinander
zusammenhängen. Arbeite dazu die Fragen unter dem Applet durch.
- Für die Erde wurde die Fallbeschleunigung mit 10 m/s2
angenommen (statt etwa 9,81 m/s2) um "glattere" Werte zu
erhalten und um die Gesetzmäßigkeiten besser herausarbeiten zu
können.
- Was passiert eigentlich, wenn man einen Ball auf dem Mond hochwirft, kommt
er dann höher oder weniger hoch als auf der Erde?
Und wie sieht die Situation auf dem Mars oder auf dem Jupiter aus?
Dieses Applet ist auch einfach etwas zum Spielen und Probieren ;-)
Im oberen Teil des Applets stehen die Steigzeit und die Wurfhöhe,
berechnet mit den Gleichungen, die auf der Seite
Senkrechter Wurf nach oben: Herleitung der
Bewegungsgleichungen hergeleitet werden.
Im unteren Teil des Applets findet man die zum jeweiligen Zeitpunkt aktuelle
Höhe des Balles sowie seine Geschwindigkeit. Rechts oben ist der
Weg-Zeit-Diagramm, rechts unten das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm dargestellt.
Fragen und Aufgaben:
Belasse alle Einstellungen und klicke einfach auf "Start" oder klicke "Schritt>>".
1) Die Steigzeit:
- Vergleiche die Steigzeit (bis zum höchsten Punkt) mit der Zeit für gesamte Bewegung.
2) Verlauf der Geschwindigkeit
- Wie groß ist die Geschwindigkeit nach 0,1s ; 0,2 s ; 0,3 s
......?
- Wie sieht man das im v-t-Diagramm?
- Nach 1,0 s erreicht der Ball den höchsten Punkt, dann ist seine
Geschwindigkeit 0.
Vergleiche die Geschwindigkeiten des Balls zu Zeitpunkten die "symmetrisch" um diesen Zeitpunkt liegen, also 0,9 s und 1,1 s ; 0,8 s und 0,2 s ; 0,7 s und 1,3 s ; usw.
Was fällt auf?
- Was bedeutet das Vorzeichen "-" bei der Geschwindigkeit, wenn der
Ball "auf dem Rückweg" ist?
- Mit welcher Geschwindigkeit trifft der Ball wieder am Ausgangspunkt ein?
3) Das Weg-Zeit-Diagramm
- Betrachte das s-t-Diagramm. Was für eine Art Kurve ist das?
- Kannst Du das begründen?
- Ändere die Abwurfgeschwindigkeit mit dem Auswahlfeld auf 5
m/s2 - also auf den halben Wert.
Wie verändert sich dadurch die Steigzeit und die Wurfhöhe?
Kannst Du das begründen?
4) Spielen mit dem Applet
- Wie hoch kommt ein Ball auf dem Mond (zweites Auswahlfeld), wenn er mit 10
m/s2 nach oben geworfen wird?
Warum ist das so?
- Warum macht Ballspielen auf dem Jupiter keinen Spaß?
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Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets von Wolfgang
Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA ( |