Simulation zum schrägen Wurf mit GeoGebra
Diese Simulation kann zur Veranschaulichung des schrägen Wurfs (und auch des freien Fall sowie eines senkrechten oder waagerechten Wurfs) genutzt werden. Der Vorteil dieser Simulation ist die Darstellung in der 3D-Ansicht von GeoGebra. Sie ermöglicht es, die Bewegung in \(x\)-Richtung und \(y\)-Richtung als Projektion auf die jeweiligen Achsen darzustellen. Dafür kann das 3D-Koordinatensystem beliebig gedreht werden.
Die Simulation sollte als ergänzende Darstellung zu einem Realexperiment verwendet werden, da der Abstraktionsgrad der Simulation hoch ist.
Aufbau der Simulation
Um die Simulation vollständig sehen zu können, ist es notwendig, den Button für die Vollbildansicht (rechts unten) zu betätigen. Die Simulation ist in drei Abschnitte geteilt.
Links befindet sich die 3D-Ansicht der Wurfparabel. Das Koordinatensystem kann hier beliebig gedreht werden. Insbesondere kann auf die \(x\)-\(z\)-Ebene (Vogelperspektive) und auf die \(y\)-\(z\)-Ebene geblickt werden.
Mittig ist die Steuereinheit zu finden. Hier kann die Zeit eingestellt werden. Zusätzlich können mit den Kontrollkästchen \(\vec{v}\) (grün), "Neigungswinkel" (rot) und \(\vec{a}\) (blau) die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektoren sowie der Neigungswinkel und dessen Weite sichtbar gemacht werden. Weiterhin können hier die Anfangswerte für Abwurfhöhe \(h\), Abwurfgeschwindigkeit \(v_0\) und die Weite \(\alpha_0\) des Abwurfwinkels angegeben werden. Wenn gewollt, kann auch die Fallbeschleunigung \(g\) variiert werden. Mit dem Button unten links in der Steuereinheit kann die Animation gestoppt und gestartet werden.
Mit dem Kontrollkästchen "Zusätzliche Berechnungen" können die Ergebnisse für die Steigzeit \(t_{\rm{S}}\), die Wurfzeit \(t_{\rm{W}}\), den Scheitelpunkt \(\rm{S}\), die Wurfweite \(w\), die Weite \(\alpha_{\rm{W}}\) des Auftreffwinkels und die Auftreffgeschwindigkeit \(v_{\rm{W}}\) sichtbar gemacht werden.
Rechts sind die jeweiligen Projektionen auf \(x\)- und \(y\)-Achse zu finden. Es ist somit möglich die 3D-Ansicht der Wurfparabel so auszurichten, dass entweder die Bewegung in \(x\)-Richtung oder in \(y\)-Richtung sichtbar wird.
Erkundungsaufgabe
Aufgabe
Richte die Wurfparabel in der 3D-Ansicht so aus, dass du nur die Bewegung des Körpers in \(x\)-Richtung beobachten kannst.
Triff nach dem Beobachten dieser eindimensionalen Bewegung eine Aussage darüber, wie sich der geworfene Körper in horizontale \(x\)-Richtung bewegt!
Richte die Wurfparabel in der 3D-Ansicht so aus, dass du nur die Bewegung des Körpers in \(y\)-Richtung beobachten kannst.
Triff nach dem Beobachten dieser eindimensionalen Bewegung eine Aussage, darüber wie sich der geworfene Körper in vertikale \(y\)-Richtung bewegt!