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Horizontaler Wurf - die Flugdauer richtig berechnen

Ein horizontaler Wurf wird innerhalb der Mechanik im Physikunterricht behandelt. Dabei ist es nicht nur notwendig, die Geschwindigkeit zu ermitteln, mit der sich ein geworfener Gegenstand bewegt, sondern Sie sollten auch die Flugdauer berechnen können. Mit einer Formel ist dies nicht schwierig.

Flugdauer vom horizonalen Flug berechnen.
Flugdauer vom horizonalen Flug berechnen.

So erklärt sich ein horizontaler Bewegungsablauf

  • Werfen Sie einen Körper mit einer Anfangsgeschwindigkeit v0 in waagerechter Richtung, bewegt er sich auf einer gekrümmten Bahn, da sich ein horizontaler Wurf aus zwei voneinander unabhängigen Bewegungen zusammensetzt.
  • Ein horizontaler Wurf erfolgt durch eine waagerechte Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit v0 und einem freien Fall mit konstanter Beschleunigung g. Sie können diese Bewegung in ein x-y-Koordinatensystem eintragen, um die Wurfbahn zu beschreiben.
  • Wählen Sie als Abwurfpunkt den Koordinatenursprung, dann erfolgt der Abwurf in waagerechter x-Richtung, der freie Fall in y-Richtung.
  • Anhand des Koordinatensystems erkennen Sie die Bewegungsgleichungen des waagerechten Wurfs. Sie lauten in x-Richtung x = v0 * t sowie vx = v0 und in y-Richtung y = 1/2 * g * t2 sowie vy = g * t.
  • Beachten Sie, dass ein horizontaler Wurf ebenso lange wie ein freier Fall aus der gleichen Höhe dauert, da die Bewegungen in x- und y-Richtung voneinander unabhängig sind.
  • Da y nach dem Weg-Zeit-Gesetz der Fallhöhe entspricht, lautet die Formel auch h = 1/2 * g * t2 und kann für die Wurfdauer nach t aufgelöst werden. Sie erhalten t = √ 2 * h / g.

So berechnen Sie die Wurfdauer vom waagerechten Wurf

  1. Berechnen Sie die Wurfdauer, bei dem ein horizontaler Wurf vorliegt, mit der Formel t = √ 2 * h / g, wobei für h die Abwurfhöhe im Längenmaß und für g die Fallgeschwindigkeit mit dem Wert 9,81 m s-2 von Ihnen genutzt wird.
  2. Üben Sie das Errechnen der Wurfdauer, wenn mit einem Stein ein horizontaler Wurf aus der Höhe von 2,1 m durchgeführt wird.
  3. Setzen Sie die Werte in die Formel ein: t = √ 2 * h / g = √ 2 * 2,1 m / 9,81 m s-2.
  4. Nach Lösen der Rechnung erhalten Sie die Wurfdauer 0,65 s.
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