Ein Stein wird mit der Geschwindigkeit von 2 m/s in einen Schacht geworfen, dessen Boden er nach 4 Sekunden erreicht. Wie tief ist der Schacht?

1 Stein fällt zum Boden

Ein Stein wird mit der Geschwindigkeit von 2 m/s in einen Schacht geworfen, dessen Boden er nach 4 Sekunden erreicht. Wie tief ist der Schacht?

m

,

h = 86 5

2 Ein Körper fällt vom Himmel

Aus welcher Höhe ist ein Körper frei herabgefallen, wenn er mit der Geschwindigkeit von 8 m/s ankommt (Luftwiderstand nicht berück- sichtigt)?

m

,

s = 3 26

3 Freier Fall eines Körpers

Ein Stein fällt aus 100 m herab. Berechnen Sie die Geschwindigkeit beim Aufschlag sowie die Fallzeit (ohne Berücksichtigung des Luftwi- derstandes)!

s / m , v = 44 29

s

,

t = 4 515

4 Klippenspringer

An den Weltmeisterschaften der Klippenspringer in Sisikon tauchen die Athleten nach einem 26 m Sprung in senkrechter Pose in den Vierwaldstättersee ein.

Welcher Kraft ist der 75 kg schwere Springer beim Eintauchen aus- gesetzt (Der Luftwiderstand wird vernachlässigt. Wasserwiderstand bei einem Körperquerschnitt von 0 , 1 m ² und Widerstandsbeiwert

2 , 0 _)?

N 5101

Newton-Reibung Ab einer gewissen kritischen

Geschwindigkeit (siehe Reynolds-Zahl) geht die laminare Luftströmung am Körper vorbei in eine turbu- lente über. Dies führt dazu, dass der Luftwiderstand nun

quadratisch von der Ge- schwindigkeit abhängt:

v 2

k F _R = ⋅

Die Konstante k ist von der Form des Körpers und

von der Dichte des strö- menden Mediums abhängig.

Es gilt:

ρ

⋅

⋅

⋅

= c A

k _W

2 1

wobei c _W der Wider- standsbeiwert, A die Körperquerschnittsfläche

und ρ die Dichte des umgebenden Mediums ist.

Klippenspringer

Seit 1997 finden internatio- nale Wettbewerbe in dieser

Sportart statt. Hier gilt es wie beim Wasserspringen möglichst schwierige Figu- ren in der Luft zu zeigen, bevor anschließend mög- lichst spritzerlos eingetaucht

wird.

5 Fallschirmspringer

Nach welcher Strecke und welcher Zeit hat ein Falschirmspringer von kg

75 im freien Fall die maximale Geschwindigkeit erreicht. (Luftwi- derstand bei einem Körperquerschnitt von 1m ² und Widerstandsbei- wert 0 , 5 )?

Newton-Reibung Ab einer gewissen kritischen

Geschwindigkeit (siehe Reynolds-Zahl) geht die laminare Luftströmung am Körper vorbei in eine turbu- lente über. Dies führt dazu, dass der Luftwiderstand nun

quadratisch von der Ge- schwindigkeit abhängt:

v 2

k F _R = ⋅

Die Konstante k ist von der Form des Körpers und

von der Dichte des strö- menden Mediums abhängig.

Es gilt:

ρ

⋅

⋅

⋅

= c A

k _W

2 1

wobei c _W der Wider- standsbeiwert, A die Körperquerschnittsfläche

und ρ die Dichte des umgebenden Mediums ist.

Falschirmspringer

TG

4.2.5 101

Frage

Wer ist der Entecker der Fallbeschleunigung?

Wie gross idt die mittlere Fallbeschleunigung auf der Erde?

TG

4.2.5 102

Frage

TG

4.2.5 103

Frage

TG

4.2.5 104

Frage