Luftwiderstand Wihnachtsmann

Guten Tag,
ich habe da eine Frage bezüglich des Weihnachtsmanns…
ich muß leider etwas ausholen, hoffe aber dass meine Frage klar wird.
Ich habe eine paar Matheaufgaben zum Thema Weihnachtsmann, die ich auch berechnet habe.
Hier die Fragen:

  1. Auf der Welt leben zurzeit etwa 6.182.825.892 Menschen. Etwa ein Drittel von ihnen sind Kinder und Jugendliche unter 18 Jahren. Nehmen wir an, dass der Weihnachtsmann nur christliche Kinder beliefert. Der Anteil der Christen an der Weltbevölkerung beträgt ca. 31 %.
    Damit gehören_______________________ Kinder zum potentiellen Kundenkreis des Weihnachtsmannes.

  2. Gehen wir davon aus, dass in einem Haushalt durchschnittlich vier Kinder leben. Dann hat der
    Weihnachtsmann ________________________________ christliche Haushalte mit Kindern zu versorgen.

  3. Dem Weihnachtsmann stehen(wenn er am Heiligabend und am 1. Weihnachtsfeiertag ausliefert) 48 Stunden für seine Hausbesuche zur Verfügung. Wie viele Haushalte hat der Weihnachtsmann dann in einer Stunde (einer Minute, einer Sekunde) zu beliefern?
    ______________ pro Stunde _________________ pro Minute _________________ pro Sekunde

  4. Angenommen der Weihnachtsmann hat von Haushalt zu Haushalt durchschnittlich 20 Meter zurückzulegen. Wie lang ist die Strecke, die er in einer Stunde (einer Minute, einer Sekunde) bewältigen muss?
    ______________ pro Stunde _________________ pro Minute _________________ pro Sekunde

  5. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 331 m/s oder 1191,6 km/h. Mit wie vielfacher Schallgeschwindigkeit ist
    der Weihnachtsmann auf seiner Auslieferungstour unterwegs? ________________________________

  6. Kommen wir nun zu der Ladung des Schlittens und nehmen wir an, dass jedes Kind Geschenke mit
    einem Gewicht von 1,5 kg bekommt. Der Schlitten wäre dann mit ______________________ kg,
    also ____________________________ Tonnen beladen.

  7. Ein gewöhnliches Rentier ist in der Lage maximal 175 kg Gewicht zu ziehen. Nehmen wir an, dass ein
    fliegendes Rentier in der Lage ist, die doppelte Menge zu bewältigen. Dann sind _____________ Rentiere notwendig, um den Schlitten des Weihnachtsmannes zu ziehen?

Ich habe folgende Lösungen ermittelt:

1- 6.182.825.892 / 3 = 2.060.941.964 Kinder und Jugendliche

2.060.941.964 / 100 = 1 % = 2.0609.419,64
* 31 = 31 % = 638.892.009 aufgerundet

2- 638.829.009 / 4 = 159.723.002 abgerundet

3- 159.723.002 / 48 = 3.327.562,5 Haushalte pro Stunde

3.327.562.5 / 60 = 55.459,4 Haushalte pro Minute
55.459,4 / 60 = 924,3 Haushalte pro Sekunde

4- 3.327.562,5 * 20 m = 66.551.250,8 m = 66.551,25 km pro Stunde
55.459,4 * 20 m = 1.109.187,5 m = 1.109,19 km pro Minute
924,3 * 20 m = 18.486,5 m = 18,49 km pro Sekunde

5- 66.551,25 km/h / 1.191,6 km/h = 55,85, also fast 56-fache Schallgeschwindigkeit

6- 638.892.009 Kinder/Jugendliche * 1,5 kg = 958.338.013.5 kg = 958.338 Tonnen (abgerundet)

7- 175 kg * 2 = 350 kg pro Rentier
958.338.013,5 / 350 = 2.738.109 Rentiere (aufgerundet)

8- Rein rechnerisch ziehen über 2,7 Millionen Rentiere einen 958.338 Tonnen schweren Schlitten mit fast 56-facher Schallgeschwindigkeit durch die Nacht.
Physikalisch würden durch den Luftwiderstand sehr hohe Temperaturen entstehen.

Und nun (endlich) meine Frage:

Lassen sich diese Temperaturen in etwa berechnen?

Schönen Dank und frohes Fest!

Internette Grüße
ulf

Hallo,

ich habe da eine Frage bezüglich des Weihnachtsmanns…

5- 66.551,25 km/h / 1.191,6 km/h = 55,85, also fast 56-fache
Schallgeschwindigkeit
Physikalisch würden durch den Luftwiderstand sehr hohe
Temperaturen entstehen.

…jaaaa,
Der Weihnachtsmann ist vorher längst verglüht und alles hat sich in Gas aufgelöst :wink:

Gruß:
Manni

moment, das stimmt so nicht. seine rehntiere gehen in Flammen auf, er selbst wird wegen der Trägheit, die durch sein Körpergewicht verursacht wird, so sehr gegen seinen Sitz beschleunigt (bzw. der Sitz gegen ihn), dass der Weihnachtsmann zerquetscht wird.

Allerdings lassen wir hier gerade Quantenmechanische Effekte ausser Acht. Außerdem könnte er dank der Relativitätstheorie früher an einem Punkt ankommen, als er losgeflogen ist… Dazu gibt es glaube ich einen Zeitungsartikel irgendwo…
http://www.goethe.lb.bw.schule.de/schueler/humor/phy…
findet man übrigens in zig ausführungen…

Zu Deiner Frage: Ja, wenn man die Fläche kennt, auf die die Luft praktisch senkrecht trifft, kann man leicht den Luftwiderstand berechnen.

lg
P

Hallo,

Wenn man die Fläche kennt, auf die die Luft praktisch senkrecht trifft, kann man leicht den Luftwiderstand berechnen.

Vorausgesetzt, man bekommt den Luftwiderstandsbeiwert Cw irgendwo her:
siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Luftwiderstandsbeiwert
Für ein paar Standardformen gibt’s Tabellen. Die haben aber wohl selten den Wert für einen voll ausgerüsteten Weihnachtsmann. Mit dem müsste man also erst mal eine Messung im Windkanal machen, um danach einfach rechnen zu können.
Gruß
Karl