Pferderennen

Ein Pferd (Masse 450 kg) mit Jockey (50 kg) bewältigt die 2000 m eines Flachrennens in zwei Minuten. Dabei macht es 333 Sprünge und der Luftwiderstand beträgt 90 N. Die Hinterbeine berühren den Boden während 50% der Sprungzeit (linke und rechte Hinterhand treffen zeitlich versetzt auf den Boden auf). Die Vorwärtskomponente der Unterlagskraft (Haftreibungskraft) sei während dieser Kontaktzeit konstant. Die Wirkung der Vorderbeine auf die Vorwärtsbewegung wird vernachlässigt.

1. Zwischen welchen Werten variiert die Geschwindigkeit des Pferdes mit Jockey (hier als starrer nicht rotierender Körper angenommen)?
2. Zwischen welchen Werten variiert die Prozessleistung in den Hinterbeinen (während der Kontaktzeit)?
3. Wie viel Energie muss die Beinmuskulatur während eines Sprunges dem Pferd zuführen?
4. Durch seine Eigenbewegung sorgt der Jockey dafür, dass er im richtigen Moment eine Maximalgeschwindigkeit von 17 m/s erreicht.
   1. Wie weit bewegt sich der Jockey auf dem Sattel hin und her (die Beschleunigung sei konstant)?
   2. Wie viel Energie muss die Beinmuskulatur nun noch während eines Sprungs dem Pferd zuführen?

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