Anwendungsaufgaben zum waagerechten Wurf
Diese Seite präsentiert praktische Aufgaben zum waagerechten Wurf, die das theoretische Verständnis vertiefen und die Anwendung der Formeln üben.
Aufgabe 1: Skispringer
Ein Skispringer springt mit einer Absprunggeschwindigkeit von 90 km/h (25 m/s) vom Schanzentisch ab. Der Flug wird als waagerechter Wurf betrachtet.
a) Skizzierung der Bahnkurve für 0 s < t < 2,4 s:
- Horizontale Strecke: x = v₀ * t
- Vertikale Strecke: y = 1/2 * g * t²
Beispiel: Nach 1 Sekunde hat der Springer horizontal 25 m zurückgelegt und ist vertikal um 4,9 m gefallen.
b) Geschwindigkeit beim Aufsetzen nach 2,4 Sekunden:
v = √(v₀² + (g * t)²) = √(25² + (9,81 * 2,4)²) = 34,3 m/s ≈ 124 km/h
Highlight: Die Endgeschwindigkeit ist deutlich höher als die Absprunggeschwindigkeit, was die Bedeutung der Fallbeschleunigung beim waagerechten Wurf unterstreicht.
Aufgabe 2: Pkw-Beschleunigung
Ein Pkw mit einer Masse von 1350 kg wird aus dem Stand beschleunigt und erreicht nach 4,5 s eine Geschwindigkeit von 40 km/h.
a) Beschleunigung: a = Δv / Δt = (40 km/h) / 4,5 s = 2,5 m/s²
b) Notwendige Antriebskraft: F = m * a = 1350 kg * 2,5 m/s² = 3380 N
c) Zusätzliche Kräfte: Der Motor muss auch Reibungskräfte (Rollreibung, Luftwiderstand) überwinden.
Vocabulary: Antriebskraft - Die Kraft, die ein Motor aufbringen muss, um ein Fahrzeug zu beschleunigen.
Diese Aufgaben demonstrieren die praktische Anwendung der Formeln für den waagerechten Wurf und verwandte physikalische Konzepte. Sie zeigen, wie die Geschwindigkeit und Wurfweite beim waagerechten Wurf berechnet werden können und wie Beschleunigungsprozesse analysiert werden.
