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Arkusfunktionen/Horizontaler Wurf

Im Schwerefeld der Erde (Fallbeschleunigung g) wird zum Zeitpunkt eine Punktmasse m mit waagerechter Anfangsgeschwindigkeit in der Höhe abgeschossen. (Skizze)

Venachlässigt man den Luftwiderstand, so wird die Bewegung des Massenpunktes durch

beschrieben.

Unter welchem Winkel zur Waagerechten trifft die Punktmasse auf dem Erdboden bei auf?

Lösung:

Aus der Ort-Zeit-Funktion kann man t berechnen und in die Ort-Zeit-Funktion einsetzen:

Durch Auflösen der Gleichung nach x kann man den Ort des Auftreffens des Massenpunkts auf den Erdboden bestimmen:

Die erste Ableitung von an diesem Punkt bestimmt den Anstieg der Tangente:

Den Winkel ergibt die Umkehrfunktion

Die Umkehrfunktion des Tangens ist eine ungerade Funktion. Deshalb gilt


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