LogicWeekly » Archiv » Weihnachtsmanns Bremsweg

Logic-Weekly.de [Alles zeigen]

 
Rätsel [Alles zeigen]

 
Die Schulen [Alles zeigen]

 
Weihnachtsmanns Bremsweg
Adventskalender 2007 » Physik » Alltag

Von drauß' vom Walde komm ich her

Mit seinem voll beladenen Schlitten fährt der Weihnachtsmann durch Unterschleißheim. Auch am Carl-Orff-Gymnasium führt ihn der Weg vorbei. Trotz der Eile hält er auf dem Münchner Ring streng die erlaubte Höchstgeschwindigkeit von exakt 50 km/h ein. Beim Gedanken an die braven Buben und Mädchen am COG und auch in Pullach und anderswo wird ihm warm uns Herz und er schmunzelt in seinen Bart.

Doch plötzlich wird er jäh aus seinen Gedanken gerissen. Ein Stück vor ihm kommt ein kleines Mädchen im roten Mantel auf dem Radweg ins Schleudern und stürzt mitten auf die Fahrbahn! Zum Ausweichen zu spät! Nach einer kurzen Schrecksekunde tritt der Weihnachtsmann voll auf die Bremse. Ächzend und knarrend schlingert der tonnenschwere Schlitten geradewegs auf das kleine Mädchen zu. Nur noch wenige Meter...

Der Weihnachtsmann presst entsetzt die Augen zu und bremst so fest er kann. Endlich kommt der Schlitten zum Stillstand. Vorsichtig öffnet der Weihnachtsmann erst das eine, dann erleichtert auch das zweite Auge: Der Schlitten hat genau vor dem Mädchern Halt gemacht. "Gut gemacht", ruft der Weihnachtsmann dem Schutzengel des Mädchens anerkennend zu, "um Haaresbreite hätte ich das Kind überfahren."

Nachdem er dem Mädchen aufgeholfen und es nach Hause geschickt hat, setzt der Weihnachtsmann seine Fahrt fort und denkt bei sich: "Das war aber wirklich knapp. Ein Glück, dass ich das Tempolimit immer genau einhalte. Nicht auszudenken, wenn ich schneller gefahren wäre! Mit nur 20 km/h mehr hätte das arme Kind wohl keine Chance gehabt."

An dieser Stelle verlassen wir den Weihnachtsmann und fragen uns: Mit welcher Aufprallgeschwindigkeit hätte der Schlitten das Mädchen erfasst, wenn er tatsächlich mit 70 km/h statt mit den erlaubten 50 km/h unterwegs gewesen wäre? Womöglich genau mit 20 km/h? Oder weniger? Oder mehr?

Wer im Physikunterricht schon mal etwas von "Bremsarbeit" und von "kinetischer Energie" gehört hat, kann's ja ausrechnen. Aber damit auch jüngere Rätselteilnehmer eine Chance haben, ist bei dieser Frage auch Schätzen erlaubt.

Also: Von der Jahrgangsstufe 10 an aufwärts gibt es nur für die exakte Lösung Punkte, wer daneben liegt, geht leer aus. In Klasse 9 und darunter gibt es auch Punkte für gute Schätzwerte, je genauer desto mehr.

Gib als Antwort bitte die von Dir ermittelte bzw. geschätzte Aufprallgeschwindigkeit in km/h ohne Kommastellen (d.h. auf Einer gerundet) an. Rechenwege und Begründungen sind nicht verlangt und gehen auch nicht in die Bewertung ein. Das gilt für alle Teilnehmer an diesem Rätsel.

Und wer's genau wissen will: Der vollgeladene Schlitten samt Weihnachtsmann bringt satte 3,5 t auf die Waage, die Schrecksekunde des Weihnachtsmanns dauert exakt eine Sekunde, die Farbe des Bartes ist weiß und die des Mantels rot, der Bremsvorgang erfolgt völlig gleichmäßig mit konstanter Bremskraft, die Bremskraft beträgt genau 80% der Gewichtskraft, der Münchner Ring hat im betreffenden Bereich weder Steigung noch Gefälle und auch keine Kurven oder Unebenheiten, und es ist absolut windstill.

Und wer's ganz genau wissen will: Für den Schlitten des Weihnachtsmanns gibt es auch keinen Fahrtwind!

Viel Spaß beim Knobeln wünscht Michael Kornherr!



Lösung
Hier klicken um Lösung anzuzeigen

Rätselinfos
Schwierigkeitsstufe:
(60 von 100)
Eingestellt von:
Kornherr Michael (Carl-Orff-Gymnasium Unterschleißheim)  


Impressum Rätselsoftware: LogicWeekly Version 2.4 entwickelt von Christian Spitschka (© 2004-2018) Forensoftware: Burning Board, entwickelt von WoltLab GmbH