19 Bewegungen und Kräfte Wie können wir Geschwindigkeiten „zusammensetzen“? Geschwindigkeiten kannst du mit Geschwindigkeitspfeilen darstellen. Damit lässt sich erklären, weshalb Christian in Abb. 18.3 das Ziel verfehlt. Betrachte Abb. 19.1: Die Münze kommt mit der Anfangsgeschwindigkeit → v A von links ins Bild. Sie bekommt durch den Stoß mit dem Lineal eine Zusatzgeschwindigkeit ∆→ v (sprich: „Delta vau“). In der rechten Abbildung ist der Pfeil der Zusatzgeschwindigkeit ∆ → v zur Pfeilspitze der Anfangsgeschwindigkeit →v A hin verschoben. Der Anfang des Pfeiles von →v A ist mit der Spitze des Pfeiles von ∆ → v mit einem weiteren Pfeil verbunden. Dieser zeigt dir die Endgeschwindigkeit →v E, mit der sich die Münze am Ziel vorbeibewegt. Ins Tor geföhnt? (Abb. 19.2) Befestige einen Pappbecher (= Tor) mit Klebeband auf dem Tisch. Lege einen Haartrockner so auf den Tisch, dass er einen still stehenden Tischtennisball genau in den Becher bläst. Rolle den Ball nun von der Seite in den Luftstrom des Haartrockners. Beobachte die Ablenkung des Balls. Wie verändert sich die Ablenkung, wenn du den Ball mit niedriger oder hoher Anfangsgeschwindigkeit in den Luftstrom rollst? Untersuche. Zeichne die Endgeschwindigkeit →v E des Tischtennisballs durch Zusammensetzen der angegebenen Geschwindigkeitspfeile →v A und ∆ → v in die Zeichnungen von Abb. 19.2 ein. Verwende Abb. 19.1 als Hilfe. Auf welchem Weg wird der Tischtennisball am Tor vorbeirollen? Stimmen die Zeichnungen mit deinen Beobachtungen überein? Wodurch lassen sich die Abweichungen erklären? Notiere. Damit du den Tischtennisball von V3 ins Ziel blasen kannst, kannst du die Zusatzgeschwindigkeit ∆→ v mit einer Zeichnung bestimmen: Setze die Anfänge der Geschwindigkeitspfeile →v A und →v E aneinander. Verbinde die Pfeilspitze von →v A mit der Pfeilspitze von →v E. Du erhältst den Geschwindigkeitspfeil der Zusatzgeschwindigkeit ∆ → v (Abb. 19.4). Zeichne die Zusatzgeschwindigkeit ∆ → v in die Zeichnungen von Abb. 19.5 ein. Verwende Abb. 19.4 als Hilfe. Probiere V3 nun noch einmal. Verändere die Blasrichtung des Haartrockners so, dass der Tischtennisball in den Becher trifft (Abb. 19.3). Teste die Beispiele von Abb. 19.4 und 19.5 aus. Richte den Haartrockner und seine Luftstromstärke nach deinen Zeichnungen neu aus. Infobox: Der griechische Großbuchstabe ∆ (Delta) bezeichnet in der Mathematik eine Differenz (also einen Unterschied) zwischen zwei Werten. € € € Spitzer Lineal 19.1 Die zusammengesetzten Pfeile der Anfangs- ( → v A) und Zusatzgeschwindigkeit (∆ → v )ergeben den Pfeil der Endgeschwindigkeit ( → v E). € € € V3 Ball Becher hohe Anfangsgeschwindigkeit Haartrockner 19.2 Ins Tor geföhnt? – An welcher Stelle rollt der Ball am Becher vorbei? niedrige Anfangsgeschwindigkeit A4 A5 Zusammengesetzte Geschwindigkeiten können mit mehreren Geschwindigkeitspfeilen dargestellt werden. Die Pfeile dürfen dabei verschoben, die Richtung und die Länge eines Pfeiles jedoch nicht verändert werden. Setze den Geschwindigkeitspfeil der Zusatzgeschwindigkeit ∆ → v an die Pfeilspitze der Anfangsgeschwindigkeit →v A. Die Verbindung des Beginns von →v A mit der Pfeilspitze von ∆ → v ergibt die Endgeschwindigkeit →v E. M 19.3 Ins Tor geföhnt? – Stroboskopbild des erfolgreichen Treffers Ball Haartrockner Becher 19.4 So triffst du das Tor. Ball Becher 19.5 In welche Richtung bläst der Luftstrom des Haartrockners? Becher Film a3bg68 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MjU2NDQ5MQ==