1. Beleg – Physik 1. Bei seinem Stratosphärensprung im Oktober

1. Beleg – Physik
Abgabe vor der Physikvorlesung am 16. bzw. 19. November 2015
1. Bei seinem Stratosphärensprung im Oktober 2012 erreichte Felix Baumgartner bei
einem Absprung aus 39 km Höhe eine max. Geschwindigkeit von
1357,6 km/h; das entsprach der 1,25-fachen Schallgeschwindigkeit.
Nehmen Sie für Ihre Überlegungen den freien Fall ohne Reibung an.
a) Nach welcher Zeit erreichte Felix Baumgartner die maximale Geschwindigkeit?
b) Welche Strecke hatte er dabei zurückgelegt? In welcher Höhe befand er sich bei
der angegebenen Geschwindigkeit?
c) Wie groß war die Schallgeschwindigkeit?
d) Wie groß war die mittlere Aufstiegsgeschwindigkeit des Ballons, wenn er eine Zeit
von 2:12 h benötigte?
2. Eine Champagnerflasche wird auf dem Boden stehend im Freien geöffnet. Der Korken verlässt die Flasche mit einer Anfangsgeschwindigkeit von v0 = 12 m/s.
Wie hoch fliegt der Korken maximal?
a) Nach welcher Zeit trifft der Korken wieder auf dem Boden auf?
b) Wie hoch steigt der Korken, wenn die Flasche mit einer Neigung von 5° aus der
Senkrechten geöffnet wird?
c) In welcher Entfernung trifft der Korken dann neben dem Abschusspunkt auf?
Die Luftreibung und die Flaschenhöhe sollen vernachlässigt werden.
3. Ein Boot setzt mit einer Anfangsgeschwindigkeit 2 m /s senkrecht zum Ufer über
einen Fluss der Breite 210 m. Die Strömung treibt es um 63 m ab.
a) Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Flusses, die Geschwindigkeit des Bootes
gegenüber dem Ufer nach Größe und Richtung sowie die Zeit zum Übersetzen.
b) Unter welchem Winkel muss gesteuert werden, um auf dem kürzesten Wege das
gegenüberliegende Ufer zu erreichen?
c) Unter welchem Winkel muss man steuern, um in der kürzesten Zeit das andere
Ufer zu erreichen? Wie lange dauert dann die Überfahrt?

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