Aufgabe 4.2
Flugzeugträger
Die Abhebegeschwindigkeit eines Militärflugzeugs auf einem Flugzeugträger beträgt 230 km/h. Ein Katapult beschleunigt das Flugzeug aus dem Stand konstant mit a = 20 m/s².
a) Wie lang muss die Startstrecke mindestens sein?
Die Zeit ist nicht gegeben – verwende s = v²/(2a).
230 km/h ≈ 63,89 m/s.
v = 230 : 3,6 m/s ≈ 63,89 m/s
s = v²/(2a) = (63,89 m/s)² / (2 · 20 m/s²) = 4081,8 m²/s² / 40 m/s² ≈ 102 m
Auf einem normalen Flugplatz (a ≈ 2 m/s²) bräuchte dasselbe Flugzeug die zehnfache Strecke – deshalb das Katapult.
s = v²/(2a) = (63,89 m/s)² / (2 · 20 m/s²) = 4081,8 m²/s² / 40 m/s² ≈ 102 m
Auf einem normalen Flugplatz (a ≈ 2 m/s²) bräuchte dasselbe Flugzeug die zehnfache Strecke – deshalb das Katapult.
b) Wie lange dauert der Katapultstart?
t = v/a
t = v/a = 63,89 m/s / 20 m/s² ≈ 3,2 s
Kontrolle: s = ½ · v · t = ½ · 63,89 m/s · 3,19 s ≈ 102 m ✓
Kontrolle: s = ½ · v · t = ½ · 63,89 m/s · 3,19 s ≈ 102 m ✓