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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)
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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

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