Ein Pfeil fliegt der andere fällt ,aber warum kommen beide gleichzeitig an?

12 Antworten

Die kommen gleichzeitig am Boden an, weil der Fall des Pfeiles nicht von seiner horizontalen Bewegung beeinflusst wird. Natürlich ist auch Voraussetzung, dass der Boden in Schussrichtung nicht abfällt oder ansteigt. 

Der Luftreibung beim Fall unterliegen beide Pfeile.

Inwiefern der Gegenwind, den der abgeschossene Pfeil spürt, Einfluss auf seine vertikale Bewegung hat, ist eine andere Frage. Das könnte natürlich sein, da der Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Luftreibung nicht linear ist. Dieser Einfluss dürfte aber so groß auch nicht sein. Ich wüsste insbesondere nichts von einem geschwindigkeitsbedingten Auftrieb wie bei einem Flugzeug. 

Jedenfalls ist Bewegung relativ.

Ein bei extremem Gegenwind (der müsste schon die Geschwindigkeit eines abgeschossenen Pfeils haben) wird in jedem Fall genauso fallen wie der abgeschossene Pfeil bei Windstille.

Bei Wind, der halb so schnell ist wie ein abgeschossener Pfeil, wird der mit dem Wind abgeschossene Pfeil genauso fallen wie der mit der Spitze gegen den Wind gehaltene und fallengelassene.

Beide Pfeile beginnen bei der selben Starthöhe. Da auf beide dann die Erdanziehung mit 9.81m/s² wirkt ist es irrelevant, ob Pfeil 1 waagerecht weggeschossen wird und Pfeil 2 nach unten fällt.

Würde Pfeil 1 leicht nach oben geschossen werden, dann muss die Erdanziehungskraft dieser Geschwindigkeit nach oben ja erst entgegenwirken. Dann wäre die Auftreffzeit unterschiedlich.

Beachte aber auch, dass das ein idealisiertes Beispiel ist. Der waagerecht fliegende Pfeil könnte durch seine Federn beispielsweise noch einen zusätzlichen Auftrieb durch Stabilisierung erhalten und dadurch langsamer fallen.

Hallo xUJ21,
für beide Pfeile gilt die selbe Anziehungskraft (Erdbeschleunigung ~ 9,81m/s²)

Dabei ist es unerheblich, ob die ursprüngliche Bewegung v (Geschwindigkeit) von Pfeil 1 = x m/s oder von Pfeil 2 = 0 m/s (horizontal beträgt) ! Beide werden mit der selben Beschleunigung von 9.81 m/s² (oder auch Kraft) von der Erde angezogen!

Hoffe, das löst Deine Fragestellung!

Gruß, MeikelZW

Daß die Pfeile tatsächlich beide gleichzeitig ankommen, ist eine
Behauptung. Nur unter bestimmten Bedingungen trifft das überhaupt zu.

Die Frage ist nicht eindeutig genug, um sie eindeutig beantworten zu können. Wie es bei Schulaufgaben oft so ist, muß zunächst erraten werden, was alles "gemeint" ist aber nicht gesagt wird. Das Problem dabei ist nicht, daß es schwierig wäre, die stillschweigend gemachten Annahmen zu erraten. Das Problem ist, daß diese Annahmen in die Überlegungen bewußt mit einbezogen werden müssen, damit man die Physik versteht.

Vermutlich ist gemeint, daß beide Pfeile gleichzeitig unten auf der Erde ankommen sollen. Das trifft dann zu, wenn der geschossene Pfeil waagerecht abgeschossen wird, kein Ziel getroffen wird und das Gelände eben ist.

Die Gründe, warum dann(!) beide Pfeile etwa gleichzeitig unten ankommen, sind die, daß die waggerechte und die senkrechte Bewegung unabhängig voneinander sind, bei der senkrechten Bewegung in beiden Fällen die gleiche Strecke zurücklegt wird und die Schwerkraft in beiden Fällen den Pfeil mit der gleichen Beschleunigung 9,81 m/s^2 nach unten beschleunigt. Die senkrechte Bewegung ist ein freier Fall, beim geschossenen Pfeil ebenso wie bei dem Pfeil, der nur fällt.

Du Fluggeschwindigkeit (so lange die Flugrichtung waagerecht ist) ist irrelevant.

Beide Pfeile unterliegen der Schwerkraft und werden beide gleich in Erdrichtung beschleunigt. Daher fallen sie beide (aus gleicher Höhe) und gleichschnell, kommen daher auch zum gleichen Zeitpunkt am Boden an.

Die Seitwärtsbeschleunigung beeinflusst den Fall in keiner Weise.

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