
Ein Körper der Masse m wird unter dem Winkel α im Gravitationsfeld der Erde mit der Geschwindigkeit v abgeschossen.
- Stellen Sie mit Hilfe der Beziehung
die Differentialgleichung der Bewegung des Körpers auf - Lösen Sie allgemein die Differentialgleichung (gesucht sind x(t) und y(t))
- Was erhalten Sie mit den Anfangsbedingungen x = y = 0 bei t = 0?
- Welche Bahnkurve y = f(x) ergibt sich?
- Berechnen Sie die maximale Schussweite bei v = 300m/s
Lösung
a )




b )
Lösen der DGL:




Und in Y-Richtung:




c )
Bestimmung der Konstanten C1 bis C4 mit Hilfe der Rahmenbedingungen:





d )
Bahnkurve:
Die Formel für die Bewegung in x-Richtung wird nach t umgestellt und in die Formel für die Bewegung in y-Richtung eingesetzt:




e )
Schussweite:
Funktion = 0 setzen:

Der erste Wert für x ist 0. Es interessiert uns daher nur der andere Wert. Wir teilen durch x:



Dies muss nun noch über den Winkel maximiert werden.


Dies wird durch ein Additionstheorem weiter vereinfacht:

Es gilt daher:







