Ener­gie beim Skifahren

Auf­ga­ben

1. Skiz­ziere die Situa­tion im Heft. Ver­giss nicht die Höhen­an­ga­ben in den Punkte (1) – (4).
2. Peter (Masse mit Ski etc. 80 kg) fährt im Punkt (1) im Schuss los. Bestimme die Gesamt­ener­gie in den Punk­ten (1) – (4) und berechne damit die Geschwin­dig­keit in die­sen Punkten.
3. Ruth (glei­che Masse) hat am Punkt (1) bereits 10 m/s drauf. Wie schnell ist sie in (3) und (4)?
4. Im Punkt (2) bemerkt Peter ein Hin­der­nis in der Tal­senke und lei­tet sofort eine Voll­brem­sung ein. Bei grif­fi­gem Schnee erreicht er eine Brems­kraft F_B in Höhe sei­ner Gewichts­kraft. Schafft er es recht­zei­tig zum Ste­hen zu kommen? 

Hin­weis: Beim Brem­sen wer­den kine­ti­sche und poten­ti­elle Ener­gie in innere Ener­gie (Wärme, Bewe­gung des Schnees, etc.) gewan­delt. Ver­nach­läs­sige Reak­ti­ons­zeit und Luftreibung.