Aus Cartoons gelernt: der waagrechte Wurf und seine Teilbewegungen
Cartoon: Über die Klippe gesprungen - wie bewegt man sich danach?
Sicher hast du schon Zeichentrickfilme gesehen, in denen der Hase oder der
Coyote an einer Klippe einfach geradeaus weiter gerannt ist - als ob er sich
auf festem Boden bewegt - um danach nach unten frei zu fallen.
Dem Comic-Helden erging es dann so wie unserem Schneemann hier im Film!
Sieh dir zunächst den
kurzen Film an, bewor Du weitermachst! |
Natürlich bewegen sich Gegenstände an einer Klippe nicht so, sie führen eine Wurfbewegung aus, bei der die Bahn von Anfang an eine Bogenbahn ist!
Dennoch steckt in dieser Trickfilmidee ein wertvolles Prinzip:
Die Wurfbwegung lässt sich in zwei voneinander unabhängige Teilbewegungen zerlegen:
- in eine gleichförmige Bewegung (mit konstanter Geschwindigkeit) in horizontaler Richtung,
- in die gleichmäßig beschleunigte Fallbewegung in vertikaler Richtung.
| Nur erfolgen die beiden Bewegungen im wirklichen Leben eben
nicht nacheinander, wie im Trickfilm, sondern
gleichzeitig - sie überlagern sich. Man kann aber so tun, als ob sie nacheinander erfolgen, es führt zum gleichen Endergebnis! |
Das folgende interaktive Applet mit einer Kugel macht dies deutlich.
Fragen / Aufgaben:
1) Belasse
zunächst einfach alle Einstellungen und klicke Start.
Die
Wurfbahn wird gezeichnet, jede Sekunde bleibt ein "Geisterbild"
stehen. Nach 7 s ist die Kugel am Boden angekommen.
2)
Wähle nun im Auswahlfeld "Betrachtung" die Einstellung
"horizontale Bewegung" aus.
Wie bewegt sich die (rote)
Kugel jetzt?
Woran sieht man das?
Was fällt auf, wenn du jeweils
mit den Entfernungen vergleichst, die die Kugel bei der Wurfbewegung vom
Startpunkt hatte?
3)Wähle nun im Auswahlfeld
"Betrachtung" die Einstellung "vertikale Bewegung"
aus.
Wie bewegt sich die (blaue) Kugel jetzt?
Woran sieht man
das?
Was fällt auf, wenn man jeweils vergleicht wie weit die Kugel beim
Wurf und jetzt von oben gefallen ist?
(achte auf die grüne Hilfslinie).
Fragen / Aufgaben:
Betrachtet man den "Bombenabwurf" aus einem Flugzeug vom Boden aus, so sieht man die Wurfparabel.
1)Betrachte die horizontale Richtung von Flugzeug und Bombe.
Was kann man sagen, wenn man die
(horizontale) Entfernung von Flugzeug und Bombe vom Abwurfort (Beginn der Animation) für jeden
beliebigen Zeitpunkt miteinander vergleicht?
Verwende ggf. die Taste "Schritt>>"
2)Versetze dich im Geist in das Flugzeug und schaue
durch die offene Ladeluke nach unten der Bombe nach.
Verwende ggf. die Taste "Schritt>>"
Wie bewegt sie sich für dich?
Ob
deine Ideen richtig sind, kannst du an diesem
kurzen Filmauschnitt eines Bombenabwurfs im zweiten Weltkrieg selbst
überprüfen.
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Die Simulationen entstanden mit Hilfe von Physlets
von Wolfgang Christian und Mario Belloni vom Davidson College, USA ( |
