E-Phase: Bewegungen, Kräfte, Erhaltungssätze

17. Waagerechter Wurf

Für diese Einheit brauchen Sie:

1. Handversuch "Fallende Münzen"
2. Demonstrationsversuch "Fallende Dartscheibe"
3. Ihr Physikbuch auf Seite 58

A. Führen Sie das Experiment "Fallende Münzen" durch. Notieren Sie im Heft:

Schauen Sie sich zuerst die Anleitung zum Versuch mit den fallenden Münzen an.

1. Was lässt sich über die Fallzeit beider Münzen sagen?

B. Beobachten Sie das Experiment "Fallende Dartscheibe" und beantworten Sie im Heft:

1. Warum wird die fallende Scheibe immer vom Dartpfeil getroffen?

• Zusatzmaterial B Animation zum Experiment auf LeifiPhysik (Falls Sie das Experiment nicht in der Schule durchführen können.)
• Zusatzmaterial C Video der Harvard Natural Sciences Lecture Demonstrations zum ähnlichen Experiment

C. Recherchieren Sie im Physikbuch in der Lektion „Waagerechter Wurf auf Seite 58“ und beantworten Sie im Heft

1. Welche drei Beschreibungen gibt es bei den drei beschriebenen Beobachtern?
2. Wie lauten die Gleichungen, mit denen man den Ort und die Geschwindigkeit in x- und y-Richtung berechnen kann?
3. optional Mit Hilfe der oben genannten Gleichungen können die Geschwindigkeit und Ort eines Körpers bei einem waagerechten Wurf berechnet werden. Geben Sie die Koordinaten für die Geschwindigkeit v(v_x| v_y) und den Ort p(x | y) eines Körpers zum Zeitpunkt t=2s an, (Startgeschwindigkeit v_0=75 m/s).
4. Beschreiben Sie die Gechwindigkeitsvektoren längs der Wurfbahn. Wie sehen diese aus?
5. Wie lässt sich die Wurfweite berechnen?
6. Berechnen Sie die Wurfweite eines waagerecht geworfenen Körpers mit der Startgeschwindigkeit v_0=75 m/s, der 350m tief fallen kann.

D. Berechnen Sie die folgende Aufgabe im Heft

Ein Löschflugzeug bewegt sich mit einer Geschindigkeit von 200 km/h über dem 500 m tiefer liegendem brennenden Wald. Damit das Löschwasser die Flammen trifft, muss der Pilot die Luke zum Wasserreservoir nicht dann öffnen, wenn er sich über den Flammen befindet, sondern einige Meter davor. Berechnen Sie den Abstand, in dem sich das Flugzeug vor den Flammen befinden muss, wenn das Löschwasser herausgelassen wird.