Freier Fall, Berechnung von Geschwindigkeit

Wissenschaft Physik
#1

Hallo!

Ich habe vor einiger Zeit einen 20 Meter Sprung von einem Kran gemacht.
In nächster Zeit plane ich einen Weltrekordsprung aus 25 Metern in ein Schwimmbad mit besonderer Haltung.

Um mich selbst zu informieren und den Zuschauern Informationen zukommen zu lassen möchte ich nun einige Werte ausrechnen.

Physik war noch nie meine Stärke, deshalb stelle ich die Frage nun hier.

Welche Geschwindigkeit habe ich, wenn ich auf dem Wasser aufkomme?
Welche Kraft wirkt auf meinen Körper beim Aufprall?
Welche Kräft wirken noch auf mich?

Die Höhe ist wie gesagt 25 Meter, mein Körpergewicht beträgt 75 Kilogramm.
Der Sprung wird in Kaiserslautern stattfinden, falls das eine Rolle spielt.
Die Umgebungstemperatur wird ca. 28° Celsius sein.
Die Wassertemperatur hat ca. 25° Celsius.

Vielen Dank schonmal!

#2

Die Geschwindigkeit kann man mit s=1/2at und v=s/t ausrechnen:
s = Strecke
a = Beschleunigung ( Gravitation )
t = Zeit
v = Geschwindigkeit

25m = 1/2 * 10m/s² * t
25m = 5m/s² * t
t = 5s

v = s / t
v = 25m / 5s
v = 5m/s
v = 18 km/h

Kräfte die auf dich wirken:

Gravitation
Reibung
Wind
( weitere )

Hm… Kräfte beim Aufprall… da weiß ich leider auch nicht genau, wie man das rechnet, aber wir könnten die Energie berechnen, die du dort besitzt.

mgh = Höhenenergie

m = Masse
g = Gravitation
h = Höhe
75kg * 10m/s² * 25m = 18750 Nm ( Newtonmeter )

Aber ab da hörts bei mir leider auf^^

Hoffe ich konnte helfen : )

Und falls Fehler vorhanden sind, bitte berichtigen und erklären - danke.

Grüße aus dem Norden!

#3

Hi,
die Erdbeschleunigung beträgt in etwa 9,81 m/s², das heisst pro sekunde wirst du 9,81 m/s schneller.
Durch das steigen auf den Turm verrichtest du so genannte Hubarbeit und speicherst potenzielle Energie (E= Masse*9,81m/s²*Höhe), die dann in kinetische Energie (E=1/2*Masse*Geschwindigkeit²) beim Absprung umgewandelt wird. Der Energieerhaltungssatz besagt, dass Energie nie verloren geht oder aus dem nichts gewonnen wird. Sie kann höchstens entwertet werden.

Also können wir davon ausgehen, dass die pot.E in ihrem höhepunkt gleich der kin.E in ihrem höhepunkt (beim Aufprall) ist.

1/2*m*v²=m*g*h (die Masse kürzen wir raus)
1/2v²=g*h ( *2 nehmen und dann die wurzel ziehen, schon hat man die Geschwindigkeit allein auf der linken seite)

v= Wurzel(2gh)
v= Wurzel ( 2*9,81 m/s² * 25 m)
v= 22 m/s
= 79,2 km/h beim Aufprall.

alles andere kann ich nicht mehr berechnen. da müsst ich nochmal nachgucken. ich hoffe aber ich konnte dir helfen. Für eine genauere berechnung musste mal die erdbeschleunigung in kaiserslautern recherchieren und dann statt der 9,81 einsetzen.

#4

Guten Tag,

In der ersten Bestimmung, die im übrigen der leichtere Rechenweg ist, sind zwei kleine Fehler, zum Einen ist die Strecke s = 1/2 * g * t², zum Anderen ist dann wiederum v = g * t und wenn du es so rechnest kommst du auch auf ca. 79 km/h.

Viele Grüße