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Unabhängige Achsen

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 36 von 97.

Ein geworfener Ball führt gleichzeitig zwei Bewegungen aus: seitwärts entlang der x-Achse und auf und ab entlang der y-Achse. Seitwärts wirkt keine Kraft, daher ändert sich die horizontale Geschwindigkeit nie. Die vertikale Bewegung ist freier Fall:

$x = v_x t, \quad v_y = v_{0y} - g t$

Die beiden Bewegungen haben nur die Zeit $t$ gemeinsam: Werden zwei Bälle aus derselben Höhe fallen gelassen bzw. seitwärts geworfen, landen sie gleichzeitig.

Stroboskopbild von zwei Bällen, die gleichzeitig aus derselben Höhe losgelassen werden: Einer fällt senkrecht nach unten, der andere wird mit der Geschwindigkeit v0 seitwärts geworfen. Bei jedem Blitz befinden sich die beiden Bälle auf derselben Höhe und sind durch gestrichelte Linien verbunden; der geworfene Ball bewegt sich zwischen den Blitzen um dieselbe Strecke seitwärts.

Zur selben Zeit auf derselben Höhe: Die seitwärts gerichtete Bewegung verändert den Fall nicht.

Aufgabe

Ein Ball rollt mit einer horizontalen Geschwindigkeit von $4\ \mathrm{m/s}$ von einem Flachdach und landet $x = 7.2\ \mathrm{m}$ von der Wand entfernt. Finde die Zeit $t$ , die er in der Luft verbringt.

Probier es selbst

Physics diagram: path, ball, vec; arrows v x = 4 m/s

$t$ isolieren

Teste dich selbst

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Alle Lektionen in Mechanik

2Vektoren und Newtonsche Gesetze

Rechtwinklige Dreiecke Was ist ein Vektor?Vektoren addieren Achsen und Richtungen Vektorkomponenten Kräfte in unserer Umgebung Reibung und Spannung Newtons erstes Gesetz Newtons zweites Gesetz Newtons drittes Gesetz Rückblick – resultierende Kraft

5Kinematik in einer Dimension

Position und Ortsänderung Geschwindigkeit Beschleunigung Bewegungsdiagramme Bewegungsgleichungen Wiederholung – bremsendes Auto

8Kinematik und Newton

Von Kräften zur Bewegung Von der Bewegung zu den Kräften Bewegung in zwei Phasen Wiederholung – Aufzug

11Federn

Hookesches Gesetz Federn in Reihe Federn parallel Wiederholung – Federwaage

14Impuls in 2D

Impuls als Vektor 2D-Kollisionen Explosionen Wiederholung – Billard

17Gravitation

Gesetz der Gravitation Schwerkraft und Höhe Satelliten Keplersche Gesetze Gravitationsenergie Fluchtgeschwindigkeit Satellitenenergie Rückblick – Mission in den Orbit

3Reibung

Was ist Reibung?Haftreibung Gleitreibung Reibung und Newtons Gesetze Wiederholung – Schiebekiste

6Senkrechte Bewegung

Freier Fall Senkrechter Wurf nach oben Flugzeit Wiederholung – fallengelassener Ball

9Projekt: Lieferdrohne

Missionsbesprechung Schub beim Start Aufstieg auf Flughöhe Reiseflug und Bremsen Paketabwurf

12Elastische Energie

Elastische potenzielle Energie Federwerfer Energie mit Federn Wiederholung – Federwerfer

15Kreisbewegung

Gleichförmige Kreisbewegung Zentripetalbeschleunigung Horizontale Kreisbewegungen Vertikale Kreisbewegungen Der Looping Wiederholung – Auto in einer Kurve

18Abschließende Herausforderungen

Wiederholung – Stunt-Rampe Wiederholung – Crashtest Wiederholung – Raumsonde