Physikaufgabe ist kompliziert I Wilhelm Tell?
Hallo,
ich komme bei der 20. Aufgabe nicht mehr weiter, könnt ihr mir dabei helfen?
Die Aufgabe lautet:
20) Wilhelm Tell muss den Apfel auf dem Kopf seines Sohnes aus einer Entfernung von 25,0m spalten. Wenn er direkt auf den Apfel zielt, ist der Apfel waagerecht. In welchem Winkel muss er auf ihn zielen, damit der feil den Apfel trifft, wenn der Pfeil mit einer Geschwindigkeit von 22,5 m/s fliegt?
Gegeben: sx (Strecke auf der x-Achse)=25,0m ; v= 22,5 m/s
gesucht: Winkel=? (Nach der Höhe ist nicht gefragt worden, aber die Höhe ist doch auch entscheidend oder? )
Weiß einer, wie man das berechnet? Bitte mit Erklärung.
Ich habe es versucht, aber meine Rechnung ist nicht richtig. Das weiß ich, weil ich die Umkehrrechnung durch geführt habe, wie in Mathematik.
Meine Rechnung:
sx= v0^2:g *sin(2alpha)
25,0m * 9,81m/s^2 : (22,5m/s) ^2 = sin (2alpha)
sin= 0,242222°
die Umkerrechnung: für sin 0,242222° einsetzten und da kommt 24,0336 raus, was aber Wiederrum nicht 25 ist.
Ich bedanke mich ganz herzlich schonmal im Voraus
4 Antworten
Der Winkel, unter dem abgeschossen werden soll, sei a, die Zeit, die der Pfeil für die Strecke braucht sei t. (die Geschwindigkeit, die du g nennst, nenne ich v, damit sie nicht mit der Erdbeschleunigung versechselt wird)
Du kannst den Pfeilflug aufteilen in die horizontale Komponente und die vertikale:
Horizontal:
v_h = v * cos (a) = v * Wurzel(1-sin²(a))
s = 25 m = v_h * t -> t = 25/v_h
Vertikal:
v_v = v * sin(a) [dies ist ohne die Auswirkung der Schwerkraft]
Die Strecke, die der Pfeil bis zum Ziel steigt, ist die gleiche, die er durch die Schwerkraft fällt:
t * v_v = g/2 * t² [hier ist g die Erdbeschleunigung]
Damit kannst a bestimmen.
Ernsthaft?
Horizontal in Richtung Ziel, parallel zur Erdoberfläche, waagrecht
Vertikal: nach oben oder unten, senkrecht
Hab ich ja nun erklärt. Aber nach deinem letzten Kommentar bin ich raus. Alles Gute!
https://de.serlo.org/mathe/funktionen wie die erste Abbildung zu Vertikal?
Danke, aber nur weil ich gefragt habe was Vertikal ist ?
Ich sehe hier keine Abbildung zu vertikal.
Horizontal: in x-Richtung
Vertikal: in y-Richtung
Das wird zwar meistens so gemacht: Die x-Achse waagerecht und die y-Achse senkrecht, aber es gibt keine Regel, die das so vorschreibt. Wir hatten in der Mittelstufe ein Mathematiklehrbuch, in dem es zwischendurch auch mal umgekehrt war, und die Sekunde, in der ich mich darüber wunderte, war ein wertvolles Lernerlebnis.
Alles schön und richtig. Aber sage mir doch, wie ich sonst hätte "vertikal" und "horizontal" beschreiben können, wenn schon "waagrecht" und "senkrecht" nicht verstanden wurden?
Und wenn du die Frage genau liest, dann wirst du bemerken, dass hier die Richtungen genau so definiert wurden:
Gegeben: sx (Strecke auf der x-Achse)=25,0m
Aber danke für das Mitspielen ;)
Randbemerkung:
Gut, es ist nur eine Schulaufgabe. Aber daß Wilhelm Tell mit einer Spielzeugwaffe geschossen hätte, ist nicht anzunehmen. Schon beim Bogenschießen ist der Pfeil drei bis vier mal so schnell wie hier angegeben und der Bolzen bei der Armbrust, die noch mehr Energie umsetzt, ist es erst recht.
http://www.hunters-best.com/2014/12/pfeilgeschwindigkeit/
http://www.soarvalleyarchers.com/faqs/how-fast-can-an-arrow-travel/
Das ist nichts anderes wie ein waagerechter Wurf. Anfangsgeschwindungkeit= 0 m/s
Natürlich ergibt sich eine Höhe hierbei, aber die ist uninteressant. Nur die Gradzahl ist gefragt.
Ja und wie komme ich auf die Gradzahl? Ich hatte das mit der Gradzahl noch nicht
Das ist kein waagrechter Wurf, sondern ein schiefer Wurf. Und die Anfangsgeschwindigkeit ist nicht = 0, ansonsten wäre es ein freier Fall.
Hä, ihr verwirrt mich voll. Wie geht es denn jetzt?
Wird die Rechnung mit der Formel sx(t)=sx0+v0*cosAlpha * t ? Weil mit der Formel sw=v0^2:g * sin(2alpha) komme ich nicht mit der Umkehrrechnung auf 25,0 m
https://physikunterricht-online.de/jahrgang-10/schiefer-wurf/
schiefer Wurf
Winkel berechnen .... (Abwurfwinkel α)
Wilhelm Tell hat den Pfeil von einer Höhe x- abgeworfen und nicht 0. Richtig?
Pfele werden geschossen und der Pfeil kommt con 0 und endet auf 0 - der Winkel ist vorne und hinten gleich - schau doch mal auf das Bild
Was ist der Unterschied zwischen Horizontal und Vertikale