Hilfe bei Physikaufgaben?

kann mir einer bei den beiden Aufgaben helfen? Ich verstehe es überhaupt nicht

Answer 1

[evtldocha]

Aufgabe 1 macht nur Sinn, wenn man in einer dünnen Luft wie einst beim Fall von Felix Baumgartner rechnet, aber mit der Schallgeschwindigkeit unter Normalbedingungen als zu erreichende Geschwindigkeit vergleicht.

Die Temperatur von 20° C ist hier nur gegeben, da die Schallgeschwindigkeit temperaturabhängig ist und bei 20° C etwa

$c_s=343,2\ \frac{m}{s}$ beträgt.

Ansonsten gehe ich jetzt mal im Weiteren davon aus, dass hier mit "freier Fall" auch eine Bewegung ohne Reibung gemeint sein soll. Dann ergibt sich mit dem Energieerhaltungssatz und der Bedingung, dass v = c_s sein soll:

$\frac{1}{2}mc_s^2=mgh\ \to h\ =\ \frac{c_s^2}{2g}=\frac{\left(343,2\ \frac{m}{s}\right)^2}{2\cdot9,81\ \frac{m}{s^2}}\approx6003\ m$

Aufgabe 2 - Hier ist die Fallzeit des Gegenstandes wichtig, um zu bestimmen, wie weit sich der Fußgänger während des Falls des Gegenstandes vom Aufschlagpunkt entfernen kann:

Die zurückgelegte Strecke des Fußgängers ist:

$\left(1\right)\ s=v\cdot t$

Die Zeit t in (1), die dem Fußgänger zur Verfügung steht, ist die Fallzeit t_F des Gegenstandes aus der Höhe h nach der Gleichung:

$\left(2\right)\ h\ =\ \frac{1}{2}gt^2\ \to t_F=\sqrt{\frac{2h}{g}}$

Setzt man die Fallzeit aus (2) in (1) ein, erhält man:

$s\ =v\cdot\sqrt{\frac{2h}{g}}=2\ \frac{m}{s}\cdot\sqrt{\frac{2\cdot320\ m}{9,81\ \frac{m}{s^2}}}\ \approx16,2\ m$

Comments

[kftdsbs]

Vielen Dank!!!

Answer 2

[Harvey1102]

Die erste Aufgabe macht für mich keinen Sinn. Die höchste Fallgeschwindigkeit erreicht der Körper in Luft bei 9,81 m/s. Danach beschleunigt er nicht mehr, also kann keine Schallgeschwindigkeit erreicht werden.

Bei der zweiten Aufgabe muss erst berechnet werden, wie viele Meter das Stück fallen muss, bevor es seine höchste Geschwindigkeit erreicht hat, da es ja von 0 startet.

Ab der Zeit fällt es dann gleichmäßig schnell Richtung Boden. Die Aufgabe besteht also aus 2 Teilaufgaben.