Waagerechter Wurf (V0 bestimmen)

imanoobinphysics · Anmeldungsdatum: 09.12.2015 Beiträge: 4

Meine Frage:
Guten Tag, ich habe ein Problem mit der folgenden Aufgabe:
Ein Tennisball wird horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung von einem mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Motorrad geworfen. Er tri?t von der Abwurfposition gesehen x0 =10m in Fahrtrichtung und y0 = 5m senkrecht dazu auf einer z0 = 5m unter dem Ausgangspunkt liegenden Wiese auf.
a) Wie schnell ist das Motorrad?
b) Mit welcher Geschwindigkeit wurde der Ball von dem Motorrad geschleudert?
c) Geben Sie den Betrag der Geschwindigkeit an, mit welcher der Ball auf die Wiese auftri?t.

Ich komme überhaupt nicht weiter.

Meine Ideen:
Ich nehme folgendes an: Das Motorrad bewegt sich in x-Richtung. Ball wird in y-Richtung abgeworfen.
Zu a):Die Bewegung in x-Richtung kann ich ja unabhängig der Bewegung in y Richtung betrachten.
Aus x=v0 * t und z=-g/2 * t^2 habe ich nun v0^2 = (-g*x^2)/2y gebastelt.
Wenn ich die Werte einsetze bekomme ich aber v0^2 = -10m^2/s.
Da ich aber noch die Wurzel ziehen muss, muss ich irgendetwas falsch gemacht haben.
Zu b): Da kann ich ja das Gleiche machen wie bei a), nur mit den y-werten. Korrekt?
Zu c): Ich würde jeweils die Geschwindigkeit in x- und y-Richtung miteinander addieren.

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

Man kann die Bewegungen in x-, y-, und z-Richtung unabhängig voneinander betrachten.

für die Bewegung in x-Richtung gilt:

wobei v_x die Geschwindigkeit des Motorrades ist

für die Bewegung in y-Richtung gilt:

wobei v_y die Abwurfgeschwindigkeit des Balles ist

für die Bewegung in z-Richtung gilt:

Nun beginnst du mit der z-Richtung: Alles außer t ist bekannt, somit kannst du t berechnen.

Wenn du t hast, kannst du dich an die x- und y-Richtung machen, weil dann jeweils alles außer v_x bzw v_y bekannt ist. Wenn du die beiden berechnet hast, kannst du a) und b) beantworten.

Für c) musst du noch wissen, dass gilt:

. So kommst du auf die z-Komponente der Geschwindigkeit. Die x- und y-Komponente hast du oben schon berechnet. Du musst also nur noch Pytagoras anwenden.