Freier Fall

Alle Körper fallen gleichschnell

Experiment zum freien Fall

Fallschnur

Freier Fall: Bewegung mit konstanter Beschleunigung

211 2

1ats

21

222 2

2

1

2

1taats

12 4 ss

21

233 3

2

1

2

1taats

13 9 ss

Fallbeschleunigung

Waagrechter Wurf

0 2 4 6 8 100

1

2

3

4

5H

öhe [m

]

Weg [m]

Überlagerung einer gleichförmigen Bewegung mit freiem Fall

0 2 4 6 8 100

1

2

3

4

5

BH

öhe [m

]

Weg [m]

Die „Wurfparabel“

0 2 4 6 8 100

1

2

3

4

5

y

x

Koordinaten der „Wurfparabel“

1 m

Beschleunigte Bewegung in Richtung -y, beginnend bei y0

1 mGleichförmige Bewegung in Richtung x

20 2

1tgyy

tvx

Waagrechter Wurf

horizontal:

tvx 00v

xt

vertikal:

2

2tg

y 20

2

2 v

xg

y=1.5m, v0=3m/s: x=1.6m y=3m,v0=2m/s: x=1.5m

Senkrechter Wurf

20 2

1gttvs

00 gtvdt

dsmaximale Höhe:

g

vt 0

max

g

vs

2

20

max

Schiefer Wurf

cos0vvx sin0vvy

tvx cos0

20 2

1sin gttvy

22

2

cos2tan

ov

xgxy

verschobene Parabel:

g

v

g

vyx

2

sin;

cossin;

220

20

00

Wurfhöhe: g

vyH 2

sin 220

Wurfweite:g

vxW

2sin20

Fragen zum freien Fall

1. Ein Kind springt vom 5m-Brett ins Wasser. Wie lange ist es in der Luft und mit welcher Geschwindigkeit taucht es ins Wasser ein?

2. Ein Stein wird aus einem Hochhaus waagrecht weggeworfen. Er ist 3,5s lang in der Luft und trifft 40m vom Hochhaus entfernt auf den Boden auf. Aus welcher Höhe wurde er abgeworfen? Wie groß war die Abwurfgeschwindigkeit?

3. Eine Spielzeugrakete wird durch ein Gummikatapult lotrecht nach oben geschossen. Sie steigt 15m hoch und fällt dann zu Boden. Berechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit, Steigzeit und Wurfzeit. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit und die Höhe über der Abschußstelle, die die Rakete nach 2s erreicht hat.