Geschwindigkeit

Klugscheisser · Anmeldungsdatum: 14.10.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Wenn ich mich mit einer Geschindigkeit von 600 km/h bewege und ein Projektil mit 600 km/h nach vorne abschieße erreicht es eine Geschwindigkeit von 1200 km/h. Wenn ich es nach hinten abschieße hat es dann die Geschwindigkeit null? Fällt es dann zu Boden?

Meine Ideen:
Es fiegt mit 600 km/h, über dem Boden schaut es so aus als ob es steht

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Es hat die Geschwindigkeit null!
Es fällt aber herunter wie wenn Du das Projektil aus der Hand im Stillstand runterfallen lassen würdest.
Es benötigt genau die gleiche Zeit dazu, wie ein Projektil, das Du abfeuern würdest.

Alles fällt auf Grund der Erdanziehung hinunter, gleich schnell.

Natürlich sind hier keine Luftreibungen, eine inhomogene Gravitation usw, berücksichtigt.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6119 Wohnort: jwd

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Naja, ich finde das hier nicht so klar, bzw. ich denke, dass dem TE das mit den verschiedenen Bezugssystemen noch nicht so ganz klar ist. Insofern ist der Hinweis schon berechtigt.

Egal in welche Richtung die Kugel abgefeuert wird, man wird immer ein Bezugssystem finden, in dem sie zuerst in Ruhe ist und dann einfach zu Boden fällt.
Wir haben hier aber zwei besonders ausgezeichnete Bezugssysteme: eines, in dem "ich" in Ruhe ist und das abgeschossene Projektil immer zuerst 600km/h schnell sein wird, wenn es aus der Pistole (oder was auch immer) kommt. Ein zweites, bei dem die Erdoberfläche in Ruhe ist.
Man sollte den Abschuss in die beiden Richtungen aus beiden Bezugssystemen betrachten. Aus dem "ich"-Bezugssystem bewegt sich der Erdboden mit 600km/h in die eine Richtung und ich schieße einmal in die andere und einmal in die selbe Richtung, wie sich der Erdboden bewegt. In beiden Fällen bewegt sich die Kugel in meinem Bezugssystem direkt nach Abschuss mit 600km/h in waagerechter Richtung und fällt dann nach unten, eben entsprechend einem waagerechten Wurf.
Wenn ich in ein erdfestes Bezugssystem wechsle, dann muss ich diese Geschwindigkeiten transformieren. Wenn ich dazu die Näherung der Galilei-Transformation verwende, dann addieren sich die Geschwindigkeiten vektoriell und ich habe in die eine Richtung eine Startgeschwindigkeit von 1200km/h in waagerechter Richtung und tatsächlich 0 im anderen Fall. Aber auch hier fallen die Kugeln jeweils im weiteren Verlauf zu Boden.
Wenn man die Bewegung jeweils aus einem Bezugssystem betrachten würde, in dem die Kugel direkt nach Abschuss in Ruhe ist, dann hätte man jeweils einen freien Fall.

Tja... So ist das mit den Bezugssystemen... Man sollte sich das schon im Detail klar machen, finde ich.

Gruß
Marco

borromeus · Anmeldungsdatum: 29.12.2014 Beiträge: 509

Naja, ich denke man sollte den vermutlichen Level des Fragestellers aufgrund seiner Fragestellung ("über dem Boden schaut es so aus als ob es steht") berücksichtigen, sonst hätte man gleich mit der SRT herumwacheln können, aber sei es drum, ihr habt Recht, man müsste das ausführlicher mit allen Bezugssystemen erklären.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Nein, das ist eigentlich nicht, was ich sagen wollte. Es geht mir nicht darum, es unnötig kompliziert zu machen. Aber dem Fragesteller ist vielleicht noch nicht so deutlich bewusst geworden, dass man das gleichberechtigt aus ganz vielen verschiedenen Bezugssystemen betrachten kann und dass das erdfeste nur eines davon ist und das Geschwindigkeit von jeweils verwendeten abhängt und so weiter. Wenn man versucht Dinge dadurch zu vereinfachen, dass man solche Details weg lässt, macht man es me nicht leichter sondern eher schwerer.

Gruß
Marco