Physik Bewegung + Barometrische Höhenformel Benötige Hilfe

[Bl33dingstar]

Hay

Ich soll für morgen noch eine Aufgabe machen, allerdings hab ich keine Ahnung wie man das ganze Rechnen soll.
Die Aufgabe bezieht sich auf folgendes Blatt:
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Wir sollen jetzt mit Hilfe der barometrischen Höhenformel die Dichte in 36,5 km ausrechnen. Hier kann man die Dichte ja ausrechnen ( Barometrische Höhenformel ), allerdings weiß ich nicht mit welche Temperatur ich rechnen muss.
Als Masse sind für Mensch + Anzug 90kg angegeben, als Schallgeschwindigkeit sollen wir mit 340m/s rechnen.
Ausserdem sollen wir noch den runden Helm mit einbeziehen, da der ja den CW-Wert verändert.
Als Formeln hab ich mir noch
F=m*a
s = 1/2*a*(t*t)
v=a*t
und
F~v*v
aufgeschrieben.
Leider weiß ich nicht wie ich diese Aufgabe bezwingen soll, wir haben soetwas auch noch nie gerechnet. Ich bin übrigens in der 10. Klasse eines Gymnasiums.

Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte.

Mfg

 

[Rodan]

1) 298K ist glaube ich ein ganz guter Wert für T0

2) Du hast ja die Gravitationskraft, die den Fallschirmspringer beschleunigt F=mg. Die Gravitationskraft ist also konstant.
Die Reibungskraft ist F=1/2*c*A*roh*v^2 (für turbulente Strömung, die man hier sicherlich anehmen kann). Die Reibungskraft ist also proportional zu v^2.
Der Springer wird also anfänglich immer schneller, bis irgendwann aufgrund der steigenden Reibungskraft ein Gleichgewicht zwischen Reibungskraft und Gravitationskraft besteht. Dann wird er nicht mehr schneller.

Da dich nur diese Endgeschwindigkeit interessiert reicht es, wenn du die Reibungskraft mit der Gravitationskraft gleichsetztst . Das kannst du dann nach v umstellen und berechnen.

Allerdings hast du noch weitere Probleme. z.B. der cw-Wert, der ja stark davon abhängig ist, wie er springt (kopf voran, füße voran). Der kann von 0,4 bis 1,2 gehen, würde ich mal schätzen. Entsprechend verändert sich auch die angeströme Fläche A. Würde evtl. 200-400cm^2 ansetzen.
Nächstes Problem wäre das roh, also die Dichte der Luft, die ja in 35km Höhe nicht mehr das ist, was sie hier unten ist. Evtl. müsstest du die also noch näherungsweise berechnen.