Kugelstoßen und Physik

nicht wirklich.

das gesetz, was du brauchst, ist F=m*a, wobei F hier als -g*e(z) geschrieben werden kann (da eine gravitationskraft richtung erdmittelpunkt wirkt)
mathematisch gesehen, handelt es sich um ein lineares dgl-system 2.ordnung in der zeit, welche die allgemeine lösung x(t)=vxt+sx, y(t)=0, z(z)=-g/2t²+vyt+sy hat, wenn man das koordinatensystem geschickt wählt.

(übrigens ist es nicht klar, was du mit "-Abstoßwinkel 45°" meinst. falls du denkst, dass es der abstoßwinkel ist, bei dem die wurfweite maximal ist, muss ich dich leider enttäuschen: dem ist nicht so)

x(t) ist die x-koordinate deiner wurfparabel in abhängigkeit der zeit.
vx ist die anfangsgeschwindigkeit in x-richtung die du der kugel mitgibst.
du siehst außerdem, dass der wurf in der x-z-ebene stattfindet, sodass y=0 ist für alle zeiten.
(übrigens sollte es selbstverständlich z(t)=... lauten)

"ähhm joar und was hat das eig mit Sport zu tun"

anwendung ...

da du das für sport brauchst, interessiert dich eine bewegungsgleichung relativ wenig.

was du aber wissen solltest fürs kugelstoßen ist, dass man nicht halb in der drehung abwirft, sondern erst wenn du dich aufgerichtet hast (dadurch vergrößerung der starthöhe, somit auch der weite), außerdem solltest du dich auch möglichst schnell drehen (-->vergrößerung der anfangsgeschwindigkeit, dadurch auch der weite) und in einem winkel von knapp unter 45° abwerfen.

"Sind das die physikalischen Gesetze?"
nein.

Hallo. Ich denke, dass deine Lehrerin einfach nur möchte, dass ihr euch mit den grundlegenden Gesetzen des schrägen Wurfes auseinandersetzt. (Gesetz heißt nich immer gleich Formel...) Da es sich ja anscheinend um Sport handelt denke ich, dass wir hier nicht die Luftreibung usw. mit beachten müssen und auch die Wurfparabel sollte hier nicht unbedingt notwendig sein... Ich denke deine Lehrerin möchte hören, dass die Kugel beim Abwurf eine Geschwindigkeit hat, die schräg nach oben geht. Diese kann man in einen waagerechten und in einen senkrechten Teil zerlegen. Wenn man die Kugel in einem Winkel von 45° abwirft, so sind diese beiden Teile gerade gleich groß. In diesem Fall wird auch die größte Wurfweite erziehlt! (Wie gesagt denke ich, dass wir im Fach Sport gern auf die Luftreibung etc. verzichten dürfen, man kann sie ja vllt. mal am Rande nennen) Du kannst dir ja auch mal die beiden Extremfälle vorstellen- wirft man mit 90° ab so ist der Wurf senkrecht nach oben- die Kugel kommt wieder dort auf wo man steht; wirft man mit 0° so ist das ein waagerechter Wurf und man erreicht genauso keine weite Strecke... Man sollte also versuchen, beim Abstoßen eine möglichst große Geschwindigkeit erreichen und in einem Winkel von 45° abstoßen. Kannst ja auch mal in dein Tafelwerk gucken hierzu. Ich hoffe ich schreib nicht zu spät und konnte dir die wichtigsten Dinge in verständlichen Worten erklären...

na dann erklär doch mal bitte warum das nicht der idealwinkel ist. und schreib am besten auch gleich, was genau unsinn war!

"ach ja, was ich noch verdessen hatte- meiner meinung nach habe ich nur das in worte gefasst, was du so schön in deiner ersten antwort durch formeln ausgedrückt hattest"

habe ich irgenwo gesagt, dass 45° der "idealwinkel" ist?
ich meine nicht.

man kann nachrechnen, dass heta_{max}=sin^{-1}frac{1}{{sqrt{2+frac{2gs_z}{v_0^2}}}} ist, was ich hier allerdings nicht unbedingt machen will, da rechnung langwierig ist und nicht sehr spektakulär (einbisschen elementaralgebra gemischt mit einfacher analysis)

"ich hab halt einfach mal den fall mit y(t)=0 weggelassen- man muss ja nicht unnötig komlizieren..."

eigentlich macht genau das die sache einfacher

ich hätte ja auch etwas anderes für y annehmen könen, speziell etwas zeitabhängiges. dadurch wäre die gleichung nur unnötig kompliziert geworden.
unnötig deshalb, weil die bewegung sich in einer ebene abspielt. (jede lösung von 0=d[b]a(t)/dt ist ein durch t parametrisierter weg, welcher in einer raumfesten ebene liegt)
insofern könnte ich das BS so drehen, dass y=0 wieder entstünde.
da aber eine drehung ein element der galilei-gruppe ist, sind die gesetze in beiden systemen von der gleichen form, womit ich mir das einfachste aussuchen kann.

"ich habe geschrieben, dass ich deine formeln in worte gefasst habe und nicht, dass du gesagt hast, der idealwinkel sei 45°"

u.a. hast du (wiederholt) gesagt, dass bei 45° der wurf am weitesten ist (z.b. "Wenn man die Kugel in einem Winkel von 45° abwirft, so sind diese beiden Teile gerade gleich groß. In diesem Fall wird auch die größte Wurfweite erziehlt!"), was "meine formeln" nicht aussagen und was grundlegend falsch ist. der schluss: du hast "meine formeln" nicht in worte gefasst.

man kann ja versuchen, sachen möglichst einfach zu erklären, aber nicht indem man sie falsch darstellt.

"warum sollten wir dann überhaupt erst in unseren formeln auf eine dritte dimension eingehen?"

weil unser anschaungsraum der E3 ist. wir bewegen uns im E3, nicht in irgendeiner ebene, deshalb habe ich y=0 erwähnt.
das macht die sache weder einfacher, noch komplizierter, wie wenn ich sage "die bewegung soll in der x-z-ebene stattfinden"
ich habe es nur aus obigem grund für sinnvoll erachtet y=0 zusätzlich zu erwähnen.

(im übrigen ist es ein nicht-trivialer sachbestand, dass man y=0 setzen kann, aber das nur am rande)

die frage war übrigens "Das sind doch aber keine physikalischen Gesetze, oder?", und da stand auch noch nichts von sport.
... hellsehen kann ich (leider) noch nicht.

"warum dann mit (auf den ersten blick für den einen oder anderen) komplizierten mathematischen formeln den vorgang erklären wenn es auch mit ein paar einfachen physikalischen sätzen funktioniert?"

trotzdem kann ich dir das beantworten:
an mathematischen formeln erkennt man viel mehr, wie die physik läuft, als du in 1000 sätzen erklären kannst.
eine kompakte darstellung wird auch in der physik (auf kosten der anschaulichkeit) bevorzugt

"in jedem tafelwerk der sek.II steht für die wurfweite
s=( v0 ^2 * sin 2alfa)/g"

du besitzt also jedes tafelwerk?

(ansonsten könntest du dir diese aussage nicht erlauben)


ich hab dir ja bereits die richtige formel hingeschrieben, und die abweichung beträgt beim kugelstoßen knapp 3-4°.

ne, ich bin kein mathematiker

das liegt einfach daran, dass bei festem v0, alpha die kugel etwas länger F(g) ausgesetzt ist, als in deiner formel angenommen wurde.
deshalb lieber etwas flacher abwerfen.