Freier Fall (Weltrekord, Schallmauer durchbrochen)

Misuki · Anmeldungsdatum: 13.11.2014 Beiträge: 3

Meine Frage:
Die ersten Aufgaben haben wir bereits im Unterricht besprochen, aber jetzt habe ich Probleme mit den nächsten Aufgaben, weil ich nicht genau weiß, welche Formel ich benutzen soll.

Weltrekord im freien Fall: Schallmauer durchbrochen
Felix Baumgartner hat als erster Mensch im freien Fall die Schallmauer durchbrochen. Das heißt, er ist schneller als der Schall (1224km/h) geworden. Er sprang am 8. Okt. 2012 um 20.06 Uhr MESZ aus 39,045km Höhe ab und landete um 20.16 Uhr MESZ.

a) lasse ich aus, weil wir die schon besprochen haben und es nur um das Steigen des Heliumballons geht.

b) Berechne, um wie viel Uhr Felix Baumgartner die Schallgeschwindigkeit erreicht hat.
c) Berechne, wie hoch über dem Erdboden er sich zu dieser Zeit befand.
d) Wenn sein Fall weiterhin ungebremst ablief, wie schnell war er dann, als er nach 4 Minuten und 20 Sekunden nach seinem Start seinen Fallschirm öffnete? Berechne!
e) Tatsächlich war er aber beim Öffnen des Schirms schon 36529m gefallen und 1342,87 km/h schnell. Unter der Annahme, dass sein weiterer Fall mit Schirm gleichmäßig gebremst wurde, so dass er bei der Landung genau 0 m/s schnell war, berechne die Bremsverzögerung.

(darauf folgt eine Aufgabe, für die ich die Aufgaben davor richtig berechnet haben muss)

Meine Ideen:
b)Die Geschwindigkeit beim freien Fall beträgt 9,81 m/s^2
geg.: v= 1224 km/h = 340 m/s
g= 9,81 m/s^2
ges.: t

Formel:v:g = t

t= 340 m/s : 9,81 m/s^2
t= 34,66s

c) geg.: s(gesamt)= 39,045km = 39045m
ges.: s

Formel: s= s(gesamt) - s(teil)
s= s(gesamt) - 0,5g x t^2
s= 39045m - 0,5 x 9,81m/s^2 x (34,66)^2
s= 39045m - 5892,45m
s= 33152,55m

d) Ich denke, hier muss man so vorgehen:
geg.: t= 260s g= 9,81 m/s^2
ges.: v

Formel: v= gt

v= 9,81m/s^2 x 260s
v= 2550,6 m/s
v= 9182,16 km/h

Was mich hier wundert ist, dass das Ergebnis so groß ist, deshalb glaube ich, dass ich etwas falsch gemacht habe. Aber nur dieser Lösungsweg schien mir richtig.

e) Ich glaube, hier muss man die Formel a=v/t benutzen.
Aber zuerst muss man die Zeit herausfinden:
s:v = t
36,529km : 1342,87km/h = t
0,027h= t

0,027h x 60= 1,63m = 97,92 s
1342,87km/h = 373,02m/s

a= 373,02m/s : 97,92s
a=3,81 m/s

Also läge die Bremsverzögerung bei 3,81 m/s.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8585

e) ist nicht richtig, da die Geschdwindigkeit ja abnimmt (es ist also nicht t=s/v).

Misuki · Anmeldungsdatum: 13.11.2014 Beiträge: 3

Das geht mir ähnlich, weil in der Aufgabe Annahmen über den Sturzvorgang stecken (Reibung, Schallgeschwindigkeit?), die aber nicht genannt werden und die ich auf die schnelle nicht beurteilen kann.
f.[/quote]

In der Aufgabe steht, dass die Schallgeschwindigkeit 1224km/h beträgt.
Mit der Reibung kenne ich mich nicht aus, aber ich glaube, entweder ist das hier nicht weiter wichtig oder wir besprechen das demnächst im Unterricht.

Misuki · Anmeldungsdatum: 13.11.2014 Beiträge: 3

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8585