Senkrechter Wurf nach oben | Maximale Höhe h und Flugdauer t
Physikcoach
https://www.youtube.com/watch?v=AAZ9jJzY8ak

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 willkommen zu einem neuen Video in dem Video zeige ich dir den Wurf nach oben anhand von Grafen und Berechnungen
0:09 danach weißt du was abgeht der senkrechte Wurf nach oben senkrechte Wurf das ist der waagerechte Wurf wenn du den waagerechten Wurf auch noch nicht
0:20 verstanden hast dann ändern wir das auch dann kannst du dir das Video danach direkt im Anschluss auch noch mal angucken so wir gucken uns jetzt hier
0:27 den senkrechten Wurf an also senkrecht nach oben und dazu machen wir erstmal die anschauliche Erklärung und dann machen wir die anschauliche Erklärung
0:36 mit Formeln und machen Beispiel dazu so wir haben hier eine Masse die geht nach oben und wieder nach unten sowie diese Ente hier das heißt ich werfe die nach
0:44 oben und die kommen wieder nach unten werfen nach oben und kommt wieder nach unten so da sind wir schon einig ne so und jetzt wollen wir das Ganze in einem
0:51 st-diagramm darstellen das heißt die Ente wird beschleunigt dann lasse ich die Ente los und ab diesem Moment zählt erst das
1:00 ästhetiagramm heißt was passiert mit der Geschwindigkeit kannst ja selbst mal irgendwas
1:07 hochwerfen nicht den Laptop oder deine Schreibunterlagen irgendwas anderes hast du bestimmt da es wird das hier ist die oberste
1:18 oberste Strecke maximale Höhe und das ganze sieht dann so aus zack wie eine Parabel wenn wir das zeitlich auftragen weil wir haben die
1:27 Startgeschwindigkeit und dann wird es langsam mal langsamer langsamer hier oben das ist der entscheidende Punkt wie groß ist da die Geschwindigkeit am
1:36 obersten Punkt kannst du mal gucken Zack und das würdest Du sagen unser Auge sieht das nicht unser Auge würde sagen ja das ist ungefähr zwei Meter pro
1:45 Sekunde da oben ne weil man denkt das ist die ganze Zeit in Bewegung aber wenn wir jetzt mal überlegen die Ente geht nach oben oben oben und dann wechselt
1:55 die Richtung und dieser Wechsel von oben nach unten ein ganz kurzer Moment muss es ja geben wo die Geschwindigkeit sage und schreibe 0 Meter pro Sekunde beträgt
2:05 und das ist genau maximum oben also das schon mal ein wichtiger Punkt ja der obere Punkt Null Meter pro Sekunde und dann wird es wieder schneller schneller
2:14 dann wenn wir die Tangente einzeichnen würden würden die Steigung im st-diagramm ist ja die Geschwindigkeit die nimmt dann wieder zu zu
2:22 so dann können wir hier schon mal so eine kleine Hilfslinie einzeichnen die brauchen wir nämlich gleich und jetzt die Geschwindigkeit wie sieht das VT
2:33 Diagramm aus das kam auch schon in Prüfung dran und wenn man das noch nie gesehen hat weiß man das vielleicht erstmal gar nicht wir gucken mal rein
2:40 logisch wir haben eine Anfangsgeschwindigkeit die ist positiv wir haben hier oben eine Geschwindigkeit die ist 0 also hier müsste ja dann ein
2:49 Punkt sein und dann haben wir hier eine negative Geschwindigkeit und die Steigung die wir dann sehen werden bei der auftreff Geschwindigkeit ist genauso
2:56 groß nur umgedreht das heißt insgesamt hier die Linie bräuchten auch noch insgesamt sieht das dann aus und dann geht's hier auf Null so eine Gerade ist
3:08 das ne Geschwindigkeit nimmt abnimmt abnimmt ab ist null und dann wird's Minus - aber insgesamt ist so
3:16 eine gerade weil was haben wir nämlich sobald die Ente meine Hand verlässt drückt die ganze Zeit geh auf den Kopf immer gleich
3:28 so und das ist nämlich konstant das ist konstant dieses hier minus zehn Meter Sekunde Quadrat oder 9,81 Meter Sekunde Quadrat drückt das die ganze Zeit bei
3:40 dir auch drückt die ganze Zeit auf den Kopf wenn du hoch springst drückt auf den Kopf das heißt am Anfang sorgt das dafür dass die Geschwindigkeit abnimmt
3:48 Null wird und dann sorgt es dafür dass sich nach unten hin wieder schneller wird aber insgesamt ist das eine gerade das wunderschön versucht erstmal ein
3:57 bisschen bildlich vorzustellen wäre Sachen nach oben und dann macht klick irgendwann so falls es jetzt noch nicht direkt verstanden hast ne noch mal
4:04 nachdenken guck dir morgen noch mal an gibt dir da ein bisschen Zeit so und jetzt wollen wir ein bisschen rechnen natürlich und dann können wir jetzt über
4:11 die Energieerhaltung machen das muss nicht ne aber da siehst du auch noch mal so ein paar Basics das heißt wir gucken jetzt okay über die Energieerhaltung
4:20 und wir haben wenn wir etwas hochwerfen also hier unten die Masse und dann hier oben die Masse wo die Geschwindigkeit v Null ist da ist hier oben
4:30 das ist unten da ist die kinetische Energie maximal und die potenzielle Energie ist 0 weil das hier ist unsere bezugslage und potenzielle Energie hängt
4:42 ja von der Höhe ab hier höher umso größer so und die Geschwindigkeit wir messen wie gesagt ne die Geschwindigkeit diese Beschleunigung
4:52 hier nach oben die zählt nicht sondern erst wenn die Ente die Hand verlässt ab dann zählt es und dann wirkt nur geht dann wird keine Beschleunigung von der
5:00 Hand oder irgendwas ne weil die Frage kommt auch häufig so und das heißt die Geschwindigkeit hier ist maximal und damit auch die
5:06 Bewegungsenergie kinetische Energie und ganz oben da haben wir den maximalen Abstand zwischen bezugslage und Höhe das heißt
5:15 potentielle Energie ist maximal die Geschwindigkeit ist aber null ganz oben das heißt wir haben keine kinetische Energie also hier oben ist
5:24 maximal und Ihr Kind ist Null so und jetzt haben wir eine Umwandlung von kinetischer in potenzielle bzw wenn es dann wieder
5:37 umgedreht wird potenzielle wie beim freien Fall in kinetische das heißt wir können schreiben epot wird komplett umgewandelt in Ekin oder umgedreht
5:45 physikalisch können wir dann Gleichheitszeichen machen dann setzen wir die Formeln ein Masse mal Erdbeschleunigung
5:53 mal die Höhe ist gleich einhalb mal Masse mal Geschwindigkeit
6:03 V Quadrat die Masse sie ist der ganze Prozess ist massenunabhängig wir betrachten ohne Luftwiderstand das auch nochmal wichtiger Punkt also es hängt
6:12 nicht von der Masse ab Kunst wenn wir das Bild hier noch mal angucken das Experiment auf dem Mond was ich für euch durchgeführt habe was sehr
6:20 teuer war aber für euch habe ich es gemacht wenn ich einen Hammer nehme und eine Feder auf dem Mond wo kein Luftwiderstand ist ich lasse es los
6:28 kommt beides gleichzeitig an genau das ist dieses hier auch ist massenunabhängig ne so und wenn wir das Umstellen maximale
6:36 Höhe nach H das heißt wir rechnen geteilt durch G und dann haben wir es eigentlich schon v Quadrat geteilt durch hier unten steht noch die zwei zwei g
6:48 so und dann hast Du hier für die maximale Höhe diesen diese Formel das gilt im Prinzip auch für den freien Fall weil wenn ich nach oben werfe bis
6:59 hierhin ist der umgekehrte freie Fall und dann wieder der freie Fall also eigentlich haben wir nach oben ein freien Fall genau umgedreht weil es
7:08 langsam mal langsam wird und dann nach unten einen freien Fall schneller schneller schneller genau das umgedrehte deswegen kannst du das einfach mit
7:14 dieser Formel hier berechnen wir setzen mal ein zum Beispiel zehn Meter Sekunde Quadrat ist die abwurfgeschwindigkeit dann rechnen wir
7:26 zehn Meter Sekunde ne zehn Meter Sekunde ist die Geschwindigkeit natürlich und zweimal g das heißt wir haben zehn und hier noch Quadrat hin hier
7:39 Meter Sekunde Quadrat das hier 10 x 10 ergibt 100 m² da haben wir 100 m² Sekunde Quadrat geteilt durch 2 x 10 sind 20 m durch
7:55 Sekunde Quadrat jetzt kürzlich Sekunde Quadrat raus und ein Meter das heißt Meter bleibt nur noch übrig und dann haben wir noch 100 durch 20 sind 5 Meter
8:04 heißt wenn wir mit 36 km/h das nach oben werfen dann oder zehn Meter pro Sekunde dann fliegt die Ente was auch immer fünf
8:14 Meter nach oben das haben wir jetzt berechnet perfekt das ist die maximale Höhe über die kinetische Energie und potenzielle Energie so Flugdauer da
8:24 haben wir ja schon gesagt ah wir können das einfach mit den freien Fall Formeln berechnen und das ist ja erst das gleich ein halb GT Quadrat bzw die Höhe ist
8:31 gleich 1/2 GT Quadrat das ist ja schon mal ein ein diese Seite hier im Prinzip berechnen wir jetzt dieses
8:43 diesen Teil hier da berechnen wir jetzt die Zeit also mal zwei Mal die Höhe geteilt durch geht und dann müssen wir noch die Wurzel ziehen
8:55 sondern setzen wir alles ein zweimal die Höhe wir haben ja fünf Meter berechnet das heißt hier kommt 10 m schon mal hin geteilt durch 10 m Sekunde Quadrat
9:07 daraus die Wurzel 10 kürzt sich raus hier die eins Meter kürzt sich raus Sekunde kommt nach oben doppelbruch das heißt 1 Sekunde Quadrat daraus die
9:19 Wurzel Wurzel aus 1 ist 1 Wurzel aus Sekunden Quadrat ist eine Sekunde das heißt insgesamt dauert das zwei Sekunden also dieser
9:32 Part hier dauert eine Sekunde und dann wenn es wieder nach unten fällt auch eine Sekunde ne das kannst du hier mit dann einfach berechnen die Flugdauer
9:38 also das wunderschön so hier haben wir noch mal hier ist positives V ne V+ wenn ich das mal und hier ist negative Geschwindigkeit also das hier ist der
9:48 Flug mache ich noch mal vor von hier der Flug nach oben nach oben nach oben das heißt Geschwindigkeit wird kleiner kleiner kleiner dann sind wir bei 0 ganz
9:57 oben und jetzt nimmt die Geschwindigkeit wieder zu das heißt die Steigung ins Negative und hier die Geschwindigkeit nimmt natürlich auch zu - - bis es dann
10:07 auf knallt also hier wäre zum Beispiel - 10 m pro Sekunde und hier wäre dann plus 10 m pro Sekunde
10:17 und damit siehst du auch die auftreff Geschwindigkeit ist genauso groß wie die Abwurf Geschwindigkeit also V vorher ist auch gleich V nachher
10:29 das wie es dann auftrifft also ich werfe das mit zehn Meter pro Sekunde ab und mit zehn Meter pro Sekunde trifft es auch wieder auf meiner Hand auf das halt
10:37 mega cool wie gesagt alles ohne Luftwiderstand ne und bei den Bedingungen passt das auch ungefähr je höher du die wirst umso schneller merkt
10:45 man auch ne umso schneller kommt die Ente wieder auch in meine Hand kannst du gerne mal Wurf Experimente zu Hause machen so also auftrittsgeschwindigkeit
10:54 bleibt gleich so und dann die Startgeschwindigkeit die kannst du das berechnen da kommt halt auf die Aufgaben Typ an wenn du die Höhe gegeben hast
11:02 dann kannst du einfach diese Formel hier verwenden wenn du die Höhe hast du setzt die Höhe ein stellst nach v um und dann hast du die Startgeschwindigkeit und
11:11 dann bist du fertig und happy so dann haben wir die wichtigsten Sachen zum senkrechten Wurf nach oben besprochen ich hoffe dir ist jetzt ein
11:20 bisschen klarer geworden und das Video hat dir geholfen wenn Du noch Fragen dazu hast schreib es gerne in die Kommentare wenn du Themenwünsche hast
11:27 auch ne oder noch Anregungen zu dem Video lass die Tasten klimpern wenn du noch mehr Übungsaufgaben altklausuraufgaben mit ausführlichen
11:37 Lösungen Zusammenfassungen haben willst strukturierte Lernvideos dann schau gerne mal unten auf den Link zur Lernplattform da sind schon über 10.000
11:46 Leute die das gemacht haben also klick da gerne mal drauf wenn du richtig mit mir durchstarten willst und dann wünsche ich Dir weiterhin ganz viel Erfolg auf
11:53 deinem lernen und Lebensweg ich bin Robert dein Physik Couch ciao