Physik A VL5 ( )
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- Michaela Hase
- vor 5 Jahren
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Transkript
1 Phik A L5 ( Bechreiung on Bewegungen - Kinemik in drei Rumrichungen I, Rechnen mi ekoren Koordineneme Der horionle Wurf Der chräge Wurf
2 phikliche Größen, die keine Richung hen (Me, Temperur ec. ind Sklre. phikliche Größen, die mi einer Richung im Rum erknüpf ind (Weg, Gechwindigkei, Bechleunigung ec. ind ekoren. ekoren ind d Produk u - klrem Berg de Were (Länge de ekor,.b. in Rumrichungen, : e - Einheiekor (Länge: 1 mi Richung de ekor. Die Muliplikion eine ekor mi einer reellen Zhl ergi einen ekor: ekoren können in Komponenen erleg werden, häufig enlng der Achen de erwendeen Koordinenem. e
3 ekoren und ekor-addiion in einer Rumrichung re = re = 1 + re - 1
4 ekoren und ekor-addiion in wei Rumrichungen Zerlegung in Komponenen und komponenenweie Addiion der ekoren. + re = 1 + re 1 = ( 1, 1 = (, re, = ( 1 + re, = ( 1 + re = ( re,, re,
5 ekoren und ekor-addiion in drei Rumrichungen Zerlegung in Komponenen und komponenenweie Addiion der ekoren. = (,, 1 = ( 1, 1, 1 = (,, re, = ( 1 + re, = ( 1 + re, = ( 1 + re = ( re,, re,, re,
6 Rechneriche Beimmung der Komponenen eine ekor: Winkeleiehungen im rechwinkeligen Dreieck 90 n co co in in,,
7 ekoren und ekor-addiion in drei Rumrichungen ekor-addiion durch Addiion der Komponenen 1 re Berg de ekor dreidimenionler (Rum-ekor Zerlegung in Komponenen, Bechreiung der Komponenen durch Berg und Einheiekoren in die Rumrichungen Schreiweie:, (inkl. oreichen, d ngi, o in poiier oder negier Richung,, oder e e e,...
8 ekoren und ekor-addiion in drei Rumrichungen Rechenregeln für die ekor-addiion Aiome eine lineren ekorrum 1. Kommuiiä (eruchrkei 1 re 1. Aoiiiä c c re re Nullekor Negier ekor 0
9 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Muliplikion on ekoren - D Sklrproduk D Sklrproduk weier ekoren i ein Sklr! ekor ekor = Sklr co 1 Beipiel: Krf ml Weg ergi Energie: eine klre Größe = Projekion de einen uf den nderen ekor α Sonderfälle de Sklrproduke 1. 0,180 : oder umgekehr gil : wenn 0 0 oder 0 oder
10 Rechenregeln für d Sklrproduk 1. Kommuiiä (eruchrkei. Aoiiiä für die Muliplikion mi einem Sklr 3. Diriuiiä (d Sklrproduk i ddii in jedem Argumen c c ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln
11 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Rechenregeln für d Sklrproduk 4. Komponenenchreiweie de Sklrproduke 5. Beimmung de Winkel wichen wei ekoren D gil: co, folg co
12 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Muliplikion on ekoren - D ekorproduk (Kreuproduk D ekorproduk weier ekoren i ein ekor! ekor ekor = ekor c [, ] (ekor! Beipiel: Krf ml Heelrm = Drehmomen: ekorielle Größe Eigenchfen de ekorproduke c und c, und c ilden ein "Rech em" c in n c c in n mi c c
13 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Muliplikion on ekoren - D ekorproduk Die Richung de ekorproduke: Schruenregel w. Reche-Hnd-Regel erdeulich mi den Einheiekoren kliche eruchung der Koordinenchen: e e e e, e, e, e, e, e, e, e, e ilden ein Rechem " " ilden ein Linkem e e e
14 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Muliplikion on ekoren - D ekorproduk D ekorproduk in Komponenenchreiweie - Kreuproduk,, Beipiel , 5 ;
15 Muliplikion on ekoren - D ekorproduk Weiere Rechenregeln und Eigenchfen ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln 1. D ekorproduk i nich kommui! (keine eruchrkei!. Aoiiiä für die Muliplikion mi einem Sklr 3. Diriuiiä (d ekorproduk i ddii in jedem Argumen c c
16 ekoren in drei Rumrichungen - Weiere Rechenregeln Muliplikion on ekoren - D ekorproduk Weiere Rechenregeln und Eigenchfen 4. Nullekor, wenn 0 oder 0 oder 0 5. ekorproduk eine ekor mi einem nderen ekorproduk c c c
17 ( ( ( ( r Eine Bewegung im 3-dimenionlen Rum knn durch einen ekor drgeell werden, deen Komponenen Funkionen der Zei ind. Bechreiung on Bewegungen im Rum ( ( ( ( r 1 ( ( ( ( r = r( 1 r( 1 Berechnung der Durchchnichwindigkei
18 Koordineneme krheiche Koordinen (,, r Ein Punk im Rum knn durch erchiedene Koordineneme drgeell werden: Zlinder-Koordinen (ρ, φ, r in co ] [0,, 0 Kugel-Koordinen (r, θ, φ r r ] [0, ], [0,, 0 r co in in co in r r r r rcn r Umrechnung krheicher in Zlinder- und Kugel Koordinen r r rcin rcn
19 Anwendung uf die Üerlgerung on Bewegungen D Superpoiionprinip Gleicheiige Bewegungen eine Körper in erchiedene Richungen eeinfluen ich gegeneiig nich. Die reulierenden Größen (Weg, Gechwindigkei, Bechleunigung ergeen ich durch Addiion der enprechenden ekoren der Einel- Bewegungen. 1 co 1 1 re 1 1
20 Der enkreche Wurf Üerlgerung weier Bewegungen: 1. gleichförmige Bewegung nch oen ( 0. gleichmäßig echleunige Bewegung nch unen ( freier Fll 0 re -g die reulierende Bewegung i eenfll eine gleichmäßig echl. Bewegung! Die eiden Bewegungorgänge üerlgern ich, er eeinfluen ich nich gegeneiig! = 0 g (ekor-addiion der wei ich üerlgernden Gechwindigkei-Komponenen ergi den reulierenden Gechwindigkeiekor.
21 Der horionle Wurf Horionler Wurf mi 3 erchiedenen Awurfgechwindigkeien (Srookopufnhme Beochung: Gleiche Flugeien für den enkrechen freien Fll und den Wurf mi horionler Anfnggechwindigkei! Grund: unhängige Üerlgerung
22 Der horionle Wurf Üerlgerung weier Bewegungen: 1. horionl: gleichförmige Bewegung 0. erikl: gleichmäig echleunige Fllewegung (1 1 g (1 1 g Formel für Wurfprel
23 Der chräge Wurf
24 Der chräge Wurf Üerlgerung weier Bewegungen: 1. Gleichförmige Bewegung (Wurf mi Komponenen in horionler ( und erikler (-Richung ( 0,, 0, 0. erikl: gleichmäig echleunige Fllewegung 1 ( g ( g Üerlgerung: Gechwindigkeien (, 0 con. ( 0, g e ( g e ( 0, 0, Or de Wurfojeke, 0 0, 1 g Wurfprel 0, 0, g 0, ( 0, 0,
25 Weiere Wurfgrößen: Seighöhe und Reichweie ei gegeenem Awurfwinkel: Der chräge Wurf 1. Seighöhe S 0, 1 g ( 0 g S S 0, S, 0 S 0 1 g S 0, g S 0, 0, g 1 g 0, g 1 0 g hm 0 g S Mimle Wurfhöhe eim enkrechen Wurf. Reichweie R R ( R S 0, S 0, 0 0, 0 0, 0, mi co ; in ; in co in( in( 0 Rm für in( 1, 45 g g
26 Zummenfung, ekorddiion, Sklrproduk, ekorproduk, Koordineneme Der horionle Wurf Üerlgerung weier Bewegungen: 1. gleichförmige Bewegung nch oen (0. gleichmäßig echleunige Bewegung nch unen ( freier Fll Der chräge Wurf Üerlgerung weier Bewegungen: 1. Gleichförmige Bewegung (Wurf mi Komponenen in horionler ( und erikler (-Richung. erikl: gleichmäig echleunige Fllewegung Die reulierende Bewegungen ind eenfll gleichmäßig echleunige Bewegungen! Die eiden Bewegungorgänge üerlgern ich, er eeinfluen ich nich gegeneiig!
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