Opgave
In het artikel is sprake van een kogelbaanvormig traject. Laten we eerst eens wat gaan rekenen aan de situatie van een echte kogelbaan, dus zonder voordeel of nadeel van de lucht.
Stel dat een voorwerp op 9,0 km uit een horizontaal vliegend vliegtuig wordt losgelaten en 35 km verder de grond raakt.
a) Bereken de tijd die het voorwerp erover doet om de grond te raken. Je mag de luchtwrijving verwaarlozen.
b) Bereken hoe groot in dat geval de snelheid van het vliegtuig geweest moet zijn.
c) Klopt dat met de getallen uit het artikel?
Zoals je ziet zijn er grote verschillen tussen de theoretische vrije val en die van Baumgartner. Dit heeft te maken met zowel de medewerking als de tegenwerking van de lucht.
d) Noem twee invloeden van de lucht waardoor Baumgartner minder snel valt dan voorwerpen in het luchtledige.
e) Bereken met de gegevens uit het artikel zijn verplaatsing.
f) Bereken hieruit zijn gemiddelde snelheid.
g) Tijdens welk deel van de vlucht was de momentane snelheid groter dan het door jou berekende gemiddelde?
Uitwerking vraag (a)
Gebruik:
Invullen levert:
Uitwerking vraag (b)
Horizontaal legt het voorwerp 35 km af in 43 s. Dat betekent een snelheid voor het vliegtuig van 35000/43 = 814 m/s = 2930 km/h.
Uitwerking vraag (c)
Zowel de vliegtijd (14 minuten) als de gemiddelde snelheid (220 km/h = 61 m/s) kloppen totaal niet.
Uitwerking vraag (d)
Door de luchtwrijving bereikt hij een eindige valsnelheid. Bovendien geven de vleugels hem door de snelheid die hij heeft een bepaald draagvermogen.
Uitwerking vraag (e)
Uitwerking vraag (f)
Uitwerking vraag (g)
Gedurende het deel tot aan de parachutesprong.
