Wieso genau fallen schwere Objekte schneller als leichtere (im freien Fall)?
Man hat 2 Kugeln: eine aus Styropor, die andere aus Metall (gleiche Form & Größe).
-> Im Vakuum fallen beide Kugeln gleichschnell
-> Auf der Erde fällt die Metallkugel aufgrund des Luftwiderstands schneller
Wieso ist das so falls das so stimmt ?
Ich würde denken, dass das was mit Auftrieb & Dichte zu tun hat. Kann das Jemand bitte (keine Formeln notwendig) kurz erklären ? Im Internet finde ich leider keine konkrete Antwort darauf.
9 Antworten
Hallo, die Fallgeschwindigkeit hängt davon ab, in welchem Verhältnis Gewichtskraft (Resultiert aus Masse) zu Luftwiderstand (resultiert aus Form, Größe, Geschwindigkeit usw.) steht. In deinem Beispiel hat die schwerere (nehm ich jetzt mal an) Metallkugel eine größere Gewichtskraft, aber den gleichen Luftwiderstand wie die Styroporkugel. Folglich fällt die Metallkugel schneller.
Im Vakkum gibt es keinen Luftwiderstand, folglich fallen alle Gegenstände gleich schnell, unabhängig von Form, Masse usw.
Ich versuch es noch mal etwas genauer zu Beschreiben:
Jeder Körper hat eine Gewichtskraft (FG = m*g).
Bei Bewegung in der Luft, wirkt der Luftwiderstand( A Rholuftv² * cW/2) dagegen.
Wenn FL<FG dann wird die Differenz (FG-FL) in Beschleunigung umgesetzt (a = F/m) und zwar solange bis FL = FG. Dann hast du eine konstante Fallgeschwindigkeit erreicht. Da in deinem Beispiel FG unterschiedlich FL jedoch gleich ist, fällt der schwerer Körper schneller und der Unterschied wird umso größer je länger die Fallstrecke ist.
Hey! (:
Also so wie ich es momentan in Physik durchnehme, ist es genau andersherum: Egal wie das Gewicht ist, solange Form und Größe gleich sind, fallen alle Gegenstände gleich schnell - auch ohne Vakuum.
In einem Vakuum ist das ja sowieso der Fall, auch unabhängig von der Form + Größe. Unter normalen Bedingungen (kein Wind o.ä., Schwerkraft, Luftwiederstand) fallen Gegenstände gleich schnell, wenn sie gleiche Form und Größe haben. Das Gewicht ist da zu vernachlässigen, erst wenn es um sehr große Höhen geht, ist ein Unterschied zwischen bspw. einer Eisenkugel und einem Tennisball bemerkbar. Warum dies so ist kann ich jedoch nicht sagen.
Ich hoffe ich habe das richtig aus dem Unterricht mitgenommen!
Viele viele Grüße, Hummeltier
Falsch. Die richtige Antwort wurde oben erklärt. Im Vakuum fallen gleich große (aber unterschiedlich schwere) Kugeln gleich schnell, in Luft jedoch aufgrund des Luftwiderstandes nicht.
Oh, das wird kompliziert. Im Vakuum ists ja ganz einfach: dort fallen alle Gegenstände gleich stark beschleunigt. Die Beschleunigung nimmt allerdings nach unten geringfügig zu.
Mit Luft ists schwierig: da hast du die Schwerkraft, die nach unten hin ein wenig größer wird; vermindert um den Auftrieb, der zum Boden hin ebenfalls zunimmt. Und dann gibts noch den Luftwiderstand, der von der Fallgeschwindigkeit hoch 2 und von der Dichte der Luft (die nach unten größer wird) abhängt.
Viel Spaß beim Kombinieren.
Metallkugel = höhere Masse bei gleichem Volumen --> wird kaum vom Luftwiderstand beeinflusst
Ich quäle mich auch schon seit einiger Zeit mit der Frage, was schneller fällt. Eigentlich sollte nach Galilei der Fall unabhängig der Masse sein. Nun findet man ja immer wieder das Beispiel mit der Styroporkugel und der Eisenkugel. Die Eisenkugel fällt schneller zur Erde. Packt man aber beides jeweils in eine andere Kugel (Gewichtsunterschied bleibt erhalten) fällt beides anschienend gleich schnell. Ich habe hier dieses Versuchsvideo gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=I1wJt2fQJRo
Eine Styroporkugel würde eingeschlossen also genauso schnell fallen, oder nicht?
Danke. Weißt du auch noch wieso das so ist ? Liegt das denn an Auftrieb ?