Physik: Fallschirmspringer: freier Fall, dann Öffnung des Fallschirms, dann Bremsung.

Question

Ein Fallschirmspringer springt aus einer Höhe von 1000m aus einem Flugzeug und fällt zunächst t1 = 8,0s lang frei. Während des Öffnens des Fallschirms wird die bis dahin erreichte Geschwindigkeit innerhalb von t2 = 2,0s gleichmäßig verringert auf v2 = 5,0m/s. Mit dieser konstanten Geschwindigkeit sinkt der Springer anschließend zu Boden.
a) Wie groß ist die Fallgeschwindigkeit v1 unmittelbar vor Öffnen des Fallschirms? (78,48m/s)
b) Welche Strecke hat der Springer in den ersten t1 = 8,0s frei durchfallen? (313,92m)
c) Welche mittlere Verzögerung liegt während des Öffnens des Fallschirms vor?    (-36,74m/s )
d) Welche Strecke legt der Springer während der 2,0s des Fallschirmöffnens zurück? (83,48m)
e) Wie lange dauert der Sprung insgesamt? (130,52s)

Comments

Kennst du denn die entsprechenden Formeln? Wo liegt das Problem? Was ist genau deine Frage dazu?

Answer 1

Physik: Fallschirmspringer

Ein Fallschirmspringer springt aus einer Höhe von 1000 m aus einem Flugzeug und fällt zunächst t1 = 8 s lang frei.

Während des Öffnens des Fallschirms wird die bis dahin erreichte Geschwindigkeit innerhalb von t2 = 2 s gleichmäßig verringert auf v2 = 5 m/s.

Mit dieser konstanten Geschwindigkeit sinkt der Springer anschließend zu Boden.

a) Wie groß ist die Fallgeschwindigkeit v1 unmittelbar vor Öffnen des Fallschirms?

v1 = a·t = (9.81 m/s^2) · (8 s) = 78.48 m/s

b) Welche Strecke hat der Springer in den ersten t1 = 8 s frei durchfallen?

s1 = 1/2·a·t^2 = 1/2 · (9.81 m/s^2) · (8 s)^2 = 313.92 m

c) Welche mittlere Verzögerung liegt während des Öffnens des Fallschirms vor?

v2 = a·t + v1

a = (v2 - v1) / t = (5 m/s - 78.48 m/s) / (2 s) = -36.74 m/s^2

d) Welche Strecke legt der Springer während der 2 s des Fallschirmöffnens zurück?

s2 = 1/2·a·t^2 + v0·t = 1/2 · (-36.74 m/s^2) · (2 s)^2 + (78.48 m/s) · (2 s) = 83.48 m

e) Wie lange dauert der Sprung insgesamt?

t = t1 + t2 + ((1000 m) - s1 - s2) / (5 m/s) = (8 s) + (2 s) + (1000 m - (313.92 m) - (83.48 m)) / (5 m/s) = 130.52 s