Sexl Physik 5 RG, Schulbuch

4 Spezielle Bewegungsformen In diesem Kapitel erfährst du, − wie sich geworfene Körper (etwa beim Sport) verhalten, − was man beim Fahren von Kurven beachten muss, − über die Bewegung der Planeten. In den letzten Kapiteln hast du etwas über geradlinige Bewegungen erfahren. Die Bewegungen, die wir im Alltag beobachten, sind allerdings selten geradlinig. Auch die Himmelskörper bewegen sich auf krummlinigen Bahnen: Der Mond bewegt sich in einem Monat um die Erde und die Erde selbst dreht sich nicht nur um ihre Achse, sondern bewegt sich auf einer ellipsenförmigen Bahn um die Sonne. Um diese Bewegungen besser zu verstehen, ist es günstig, zunächst einfache Bewe- gungen unter der Wirkung der Schwerkraft zu betrachten, nämlich Wurfbewe- gungen . Wir werden in der Folge sehen, dass geworfene Bälle und Satellitenbewe- gungen vieles gemeinsam haben.  4.1 Die Wurfbewegung Wurfbewegungen begegnen uns vor allem im Sport. Aber auch in Kriegen spielen sie eine wichtige Rolle. G ALILEI fand Geldgeber, indem er für den Dogen von Vene- dig die Wurfweite von Kanonenkugeln berechnen konnte. Die Lehre von den Wurf- bewegungen, die Ballistik, ermöglicht in der Kriegstechnik die Berechnung der Flugbahnen von Geschossen aus Schusswaffen und Kanonen, Raketen und Bom- ben. In der Kriminalistik kann mit Hilfe ballistischer Methoden die Bahn einer Gewehrkugel bestimmt werden. Wurfbewegungen sind zusammengesetzte Bewegungen . Man erhält sie durch vektorielle Addition: − einer gleichförmigen Bewegung mit der Anfangsgeschwindigkeit _ ‣ v 0 und − einer gleichmäßig beschleunigten Fallbewegung lotrecht nach unten. Die Momentangeschwindigkeit ist daher eine Funktion der Zeit t , die seit dem Be- ginn des Wurfs vergangen ist: (1) æ v (t) = æ v 0 + æ g · t Vom Ausgangspunkt hat dabei der geworfene Körper den Weg (2) æ s (t) = æ v 0 · t + æ g __ 2 · t 2 zurückgelegt. (Dies sind Gleichungen mit Vektoren, daher muss man die Richtungen von æ v 0 und æ g beachten.) 44.1 ? Warum fallen die Passagiere in Looping-Bahnen nicht aus ihren Sitzen? 44.2 Die Kunst bei Ballspielen (Fußball, Tennis, Volleyball, etc.) ist es u. a., Flugbahnen von Bällen korrekt einzuschätzen. 44.3 Vulkanausbruch als Wurf nach oben 44 MECHANIK 1 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv