1
Klippenspringen an der Steilküste
AFB I–IIBei einem Wettbewerb springt ein Klippenspringer (Masse 70 kg) von einer Felsplattform, die 27 m über dem Meer liegt. Er lässt sich praktisch aus dem Stand fallen. Der Luftwiderstand wird vernachlässigt; rechnen Sie mit \(g = 9{,}81\ \tfrac{\text{N}}{\text{kg}}\).
Die Plattform über dem Meer
- Beschreiben Sie den Anfangs- und den Endzustand des Sprungs und die Energieumwandlung dazwischen.
- Berechnen Sie die Lageenergie des Springers auf der Plattform und seine Geschwindigkeit beim Eintauchen in m/s und km/h.
- Begründen Sie, dass ein 90 kg schwerer Springer von derselben Plattform genauso schnell eintaucht, obwohl er oben mehr Energie hat.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Wo ist der Springer, wie schnell ist er, wie hoch ist er — jeweils am Anfang und am Ende?
Hinweis zu Aufgabe b)
Erst \(E = m \cdot g \cdot h\). Für die Geschwindigkeit \(m \cdot g \cdot h = \tfrac12 \cdot m \cdot v^2\) aufstellen, \(m\) kürzen, Wurzel ziehen. Für km/h mit 3,6 multiplizieren.
Hinweis zu Aufgabe c)
Schreiben Sie die Gleichung aus b) allgemein hin und achten Sie darauf, auf welchen Seiten die Masse steht.