Technische Physik I - The Faculty of Computer Science and ...

2. September 2005 Technische Physik Seite 21
Dies ergibt eine Gerade mit negativer Steigung und einem Achsenabschnitt bei v 0.
Der Zeitpunkt für die maximale Höhe bestimmt sich jetzt zu
und das Maximum der Höhe dann durch Einsetzen in die Höhenformel zu:
Für den Aufschlagzeitpunkt des Balles errechnet sich aus der Höhenformel mit h=0:
und
D.h. der Ball trifft mit der gleichen Geschwindigkeit wieder auf, mit der er abgeworfen wurde.
2.1.2 Das Unabhängigkeitsprinzip
Aus unserer täglichen Erfahrung ist uns bewusst, dass Bewegungen überlagert werden
können, z.B. Laufen im Zug, Rudern mit oder gegen den Strom. Hierbei addieren sich die
Geschwindigkeiten beider Bewegungen zu einer Gesamtgeschwindigkeit. Dies ist allerding
nur dann physikalisch und mathematisch korrekt, wenn wir davon ausgehen, dass sich die
beiden Bewegungen nicht gegenseitig beeinflussen. Wir wollen die Unabhängigkeit von
Bewegungen in einem Experiment untersuchen:
Experiment 2.5: Überlagerung von horizontaler und vertikaler Bewegung
Wir sehen, dass die Kugel, der eine zusätzliche horizontale Bewegung mitgegeben wurde,
trotzdem zur gleichen Zeit auf dem Boden aufkommt, wie die frei fallende Kugel. Die
Fallbewegung wird augenscheinlich nicht von der horizontalen Bewegung beeinflusst.
Dies wird allgemein als das Unabhängigkeitsprinzip oder Prinzip der ungestörten
Superposition bezeichnet:
Zwei gleichzeitig stattfindende Bewegungen eines Körpers sind unabhängig voneinander.
Sie setzen sich so zusammen, als ob sie zeitlich nacheinander stattfinden würden