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Gif Animation
Eine ähnliche Graphik |
Im luftleeren Raum fallen alle Körper
gleich schnell.
Würden der Elefant und die Feder nicht dem Luftwiderstand unterliegen ( weder der
Luftwiderstand noch andere Kräfte behindern sie), würden sie gleichzeitig am Boden
auftreffen!
Frei fallender Körper:
Ein frei fallender Körper fällt lotrecht unter dem alleinigen Einfluss der Schwerkraft.
Frei fallende Körper
- unterliegen nicht dem Luftwiderstand (weder der Luftwiderstand noch andere Kräfte
behindern ihn)
- Ein auf der Erde frei fallender Körper beschleunigt abwärts mit ungefähr 10 m/s²
(9,81m/s²)
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Die Erde besitzt eine "dicke" Atmosphäre und daher ist auch der Luftwiderstand
für einen fallenden Körper groß. Der Mond hat keine Atmosphäre im
eigentlichen Sinn und daher ist der Reibungswiderstand praktisch gleich
Null.
Daher treffen am Mond zwei Körper gleichzeitig am Boden auf. Dieses Experiment
wurde auch tatsächlich vom amerikanischen Apollo15 Astronauten David Scott am Mond
durchgeführt Der Hammer und die Feder landeten gleichzeitig auf der Mondoberfläche und
somit hat Galilei recht und die unterschiedliche Falldauer entsteht nur durch den
Luftwiderstand.
Frage: Ist die Fallbeschleunigung an einem bestimmten Ort für alle
Körper gleich? Ja
Frage: Warum fallen große Massen, auf
die eine stärkere Gewichtskraft wirkt als auf kleine Körper nicht schneller als diese?
Ursache: Massenträgheit G = m × g, 2G = 2m × g
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Die (Gravitations-) Beschleunigung hängt nicht von der Masse der fallenden Körper ab:
Zwar fällt eine Feder in
normaler Luft viel langsamer als ein Holzklotz, aber im Vakuum fallen alle Körper gleich
schnell.
Die Luft setzt den Körpern also eine Reibungskraft entgegen. So fallen ein glattes und
ein zerknülltes Blatt
Papier in Luft auch nicht gleich schnell, obwohl sie die gleiche Masse haben!
Die Fallbeschleunigung ( Schwerebeschleunigung, Erdbeschleunigung) besitzt an
verschiedenen Punkten der Erdoberfläche unterschiedliche Messwerte. Nach dem
Gravitationsgesetz nimmt die Fallbeschleunigung mit zunehmendem Abstand vom Erdmittelpunkt
ab. So ist durch die Erdabplattung die Entfernung zwischen Erdmittelpunkt und
Erdoberfläche an den Polen geringer als am Äquator. Daher hat die Fallbeschleunigung an
den Polen ihren größten Wert.
Genaue Messungen ergeben
an den Polen g = 9,83m/s²; am Äquator 9,78; in Mitteleuropa 9,81
| Ohne Luftwiderstand gilt: Wie schnell Objekte
fallen, hängt nicht von ihrer Masse ab
Die Geschwindigkeit ändert sich mit einer konstanten Rate, in jeder Sekunde ist der
Geschwindigkeitszuwachs gleich groß, nämlich rund 10m/s
siehe auch "Geschichtliches" |
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Alle Körper fallen (ohne Reibung) gleich schnell.
Alle Körper erfahren die gleiche Beschleunigung: g = Erdbeschleunigung (Gravitation)
g ist keine universelle Konstante, sondern auf der Erdoberfläche nur annähernd konstant.
Im Idealfall steigt die Fallgeschwindigkeit mit zunehmendem Fallweg:
Im Realfall wird die Endgeschwindigkeit durch die Luftreibung beschränkt!
Links: Lineare
Würfe- Leifiphysik,
