Anfangsgeschwindigkeit

Die Anfangsgeschwindigkeit v₀ ist eine der Anfangsbedingungen beim Lösen der Bewegungsgleichungen in der klassischen Mechanik, zum Beispiel für numerische Simulationen in der Himmelsmechanik. Es handelt sich dabei um eine vektorielle Größe, und zwar die Geschwindigkeit eines Körpers oder Massenpunkts zu einem gegebenen Anfangszeitpunkt. Sie ist ein wichtiger Parameter z. B. für die Flugbahn beim senkrechten und schrägen Wurf sowie für die Reichweite von Schusswaffen oder Raketen. Prinzipiell kann sie für jeden Abschnitt der Bewegung definiert werden.

Spezialfälle

• Beim Wurf wird sie auch als Abwurfgeschwindigkeit bezeichnet.
• In der Außenballistik wird sie mit der Mündungsgeschwindigkeit identifiziert, mit der ein Projektil den Lauf der Waffe verlässt.
• Anfangsgeschwindigkeit der ballistischen Flugbahn einer Rakete ist die Brennschlussgeschwindigkeit. Bei Kurzstreckenraketen liegt diese etwa zwischen 1 und 4 Mach, bei Mittelstreckenraketen 6 bis 15 Mach (zirka 2 bis 4,5 km/s) und bei Interkontinentalraketen bei etwa 6 bis 7 km/s.
• Die Einschussgeschwindigkeit eines Raumflugkörpers in eine Umlaufbahn oder Übergangsbahn bestimmt deren Gestalt.
• In der Fliegerei ist die Anfangsgeschwindigkeit am Beginn von Flugmanövern von Bedeutung, da von ihr abhängt, ob der dynamische Auftrieb für das Manöver ausreicht.
• Eine Anfangsgeschwindigkeit als Eintrittsgeschwindigkeit von in die Erdatmosphäre eindringenden Meteoroiden ist wegen den fließenden Übergangs der Atmosphäre in den Weltraum nicht scharf definierbar, die Geschwindigkeit der Meteoroide beim Kreuzen der Erdbahn liegt zwischen 11 km/s (zweite kosmische Geschwindigkeit von der Erde aus) und 72 km/s (Summe aus Bahngeschwindigkeit der Erde und Fluchtgeschwindigkeit von der Sonne in 1 AE Abstand).

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• Beim Bogenschießen hängt die Anfangsgeschwindigkeit beim Lösen des Pfeils von der Sehne von der Sehnenspannung und dem Gewicht des Pfeils ab. Bei Sportbögen kann sie bis 100 m/s betragen.
• Beim Speerwurf und Diskuswerfen ergibt sich die Abwurfgeschwindigkeit aus der Summe der Geschwindigkeiten von Anlauf, Körperdrehung und Wurfhand und kann bis etwa 30 m/s erreichen, beim Hammerwerfen etwa 28-29 m/s.

Literatur

• Richard Heinrich Giese: Weltraumforschung Band I, Kapitel IV Anwendung der Raumflugmechanik. BI-Hochschultaschenbuch 107/107a, Bibliogr.Inst., Mannheim 1966
• G. Hauck: Der Flug ungelenkter Geschosse und Raketen. Eine Einführung in die äußere Ballistik. Militärverlag der DDR, Berlin 1990

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