Flugweite und Flugdauer bei einem waagerecht abgeworfenen Körper

Bei dieser Aufgabe handelt es sich um eine kombinierte Bewegung, bei der der Körper mit einer Anfangsgeschwindigkeit V0 = 4 m/s waagerecht abgeworfen wird und gleichzeitig von der Schwerkraft ⬇️ gezogen wird. Um die Zeit und den horizontalen Abstand zu berechnen, müssen wir die Fallbewegung senkrecht nach unten und die gleichmäßige Bewegung waagerecht betrachten.

Zunächst können wir die Zeit berechnen die der Körper benötigt um den Boden zu erreichen. Dazu nutzen wir die Formel für die Fallzeit t = √(2h/g), obwohl dabei h die vertikale Distanz zwischen Abwurfstelle und Boden ist und g die Erdbeschleunigung von etwa 9⸴8 m/s² ist. In diesem Fall beträgt h = 1 m.
t = √(2 * 1 m / 9⸴8 m/s²)
0⸴45 s

Nun betrachten wir die waagerechte Bewegung des Körpers. Da er mit dauerhafter Geschwindigkeit V0 = 4 m/s abgeworfen wird, beträgt die horizontale Entfernung zwischen der Abwurfstelle und dem Aufprallpunkt V0 t = 4 m/s 0⸴45 s = 1⸴8 m.

Somit trifft der Körper nach etwa 0⸴45 s und einer horizontalen Entfernung von 1⸴8 m auf den Boden.

Zusätzlich zum Text können wir noch ergänzen: Dass die Flugbahn des Körpers eine Parabel beschreibt. Dabei ist die waagerechte Geschwindigkeit konstant, während die vertikale Geschwindigkeit aufgrund der Schwerkraft kontinuierlich zunimmt. Dadurch entsteht die parabolische Flugkurve. Die Höhe des Bodens in Bezug zur Abwurfstelle beeinflusst lediglich die vertikale Komponente der Bewegung, nicht aber die horizontale Komponente.

Es ist wichtig die beiden Bewegungen getrennt voneinander zu betrachten und die entsprechenden Formeln zu verwenden. Die Fallzeit und die horizontale Entfernung können unabhängig voneinander berechnet werden, da die Geschwindigkeiten in den beiden Richtungen keine Auswirkungen aufeinander haben.

Insgesamt kann die Aufgabe also durch die Anwendung der Formel für die Fallzeit und die Verwendung der gleichmäßigen Bewegung für die waagerechte Entfernung gelöst werden.