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Mechanik: Bewegung eines Fallschirmspringers?

Frage: Mechanik: Bewegung eines Fallschirmspringers?
(17 Antworten)


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Hallo...
Meine Tochter hat eine Physikhausaufgabe bekommen, wo wir absolut nicht weiter kommen. Kann uns jemand helfen? Lg Karo

Frage von KaroNb | am 07.12.2019 - 18:37


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Antwort von v_love | 07.12.2019 - 22:30
Die Kraft auf den Fallschirmspringer setzt sich zusammen aus einer konstanten Gewichtskraft und einen geschwindigkeitsabhängigen Reibungskraft. Ist die Geschwindigkeit gering,
so ist die Luftreibung klein gegenüber der Gewichtskraft und der Springer fällt mit einer annähernd gleichmäßig beschleunigten Bewegung herunter. Ab einer gewissen Geschwindigkeit sind Gewichtskraft und Reibungskraft (näherungswiese) gleich. Ab diesem Zeitpunkt wirkt keine Beschleunigung auf den Springer, d.h. er fällt geradlinig gleichförmig.

Die Geschwindigkeit nach 7s berechnet man über v=g*t.
Die tatsächliche Geschwindigkeit ergibt sich aus dem Steigungsdreieck: v=delta s/delta t


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Antwort von KaroNb | 07.12.2019 - 22:49
Dann sind wir damit schon gut oder?


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Antwort von v_love | 07.12.2019 - 23:35
Ja, sieht gut aus.


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Antwort von KaroNb | 07.12.2019 - 23:39
Und wäre dann dies zu der letzten Frage auch korrekt?


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Antwort von v_love | 08.12.2019 - 17:58
Nein, die tatsächliche Fallgeschwindigkeit muss natürlich niedriger sein.

Zur Berechnung dieser nimmt man das Stück zwischen 6s und 7s, d.h. delta t=1s.
Beachte, dass ab t=6s die Bewegung gleichförmig ist.


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Antwort von KaroNb | 08.12.2019 - 18:08
Wie wäre dann die Gleichung zur tatsächlichen Fallgeschwindigkeit? Andere Klassenkameraden haben es auch so...🤔


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Antwort von v_love | 08.12.2019 - 19:24
Wie erwähnt, v=delta s/delta t. Nur muss man ein anderes Intervall zur Berechnung von v hernehmen, nämlich 6s-7s und nicht 0-7s. damit ist delta t=1s und delta s ist der zurückgelegte Weg im entsprechenden Intervall.


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Antwort von KaroNb | 08.12.2019 - 19:44
50:1 = 50m|s = 180 km|h


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Antwort von v_love | 08.12.2019 - 22:01
richtig.


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Antwort von KaroNb | 09.12.2019 - 17:21
Der Physiklehrer meinte heute, dass diese Berechnung falsch sei. Er sprach was von:
v= 2a*s und daraus die Wurzel?!?


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Antwort von v_love | 09.12.2019 - 20:24
Das glaube ich doch eher nicht, dass er das als falsch bezeichnet hat.

v=sqrt(2as) ist auch wahr für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, jedoch umständlich, da die Fallzeit gegeben ist.


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Antwort von KaroNb | 09.12.2019 - 20:43
Er beschrieb nicht die Gleichung als falsch, sondern das diese Gleichung nicht zu der Aufgabenstellung gehört.


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Antwort von v_love | 09.12.2019 - 21:47
Von welcher Gleichung ist die Rede?


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Antwort von KaroNb | 10.12.2019 - 05:49
Von v=delta s/delta t. Passt nicht zu der Aufgabe.


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Antwort von v_love | 10.12.2019 - 10:47
Na doch. Im Grunde ist die tatsächliche Fallgeschwindigkeit bei t=7s die Ableitung der Funktion h=h(t) an dieser Stelle. Da diese Funktion jedoch linear für t>6s ist, kann man die Ableitung auch über die Sekantensteigung v= delta s/delta t im Intervall [6s,7s] bestimmen. Ueber v=sqrt(2as) kann man die Geschwindigkeit nicht bestimmen, da es sich nicht um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung handelt.


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Antwort von KaroNb | 10.12.2019 - 13:34
So nach Rücksprache mit dem Lehrer, ist das Ergebnis 62,64 m|s. Mit der Formel, die er auch sagte.


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Antwort von v_love | 10.12.2019 - 13:53
So wie es aussieht, wurde (2*200m*g)^(1/2) gerechnet - ist aber totaler Unsinn.

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