ist die Fallbeschleunigung immer gleich?
Eigentlich habe ich immer mit einer konstanten Fallbeschleunigung g= 9.81 gerechnet. Aber wenn man diese selber mal berechnet, also die Formel umstellt zu 2*s/t^2 = g dann wird alles dubios. (Ihr müsst wissen, ich bin keine Leuchte in Physik) Denn wenn ich einen Stein fallen lassen, ist die Zeit doch viel kleiner als wenn ich eine Styroporkugel fallen lasse. Dem zufolge würden doch auch zwei verschiedene Werte herauskommen. Nun bin ich verwirrt. Was ist jetzt richtig? Wie ist das zu erklären?
7 Antworten
Jede Fallbewegung auf der Erde wird durch die Luft gebremst, daher ist die Fallbeschleunigung immer kleiner als g. Da der Luftwiderstand von der Geschwindigkeit abhängt, ist die Beschleunigung also auch nicht konstant, sondern nimmt mit steigender Geschwindigkeit bis auf 0 ab. Grundsätzlich fallen schwerere Körper bei gleicher Geometrie schneller, das ist ja jedem auch aus eigener Erfahrung klar. Willst du den Effekt des Luftwiderstands also sehr klein halten, musst du einen sehr kleinen und gleichzeitig sehr schweren Körper nehmen.
Ja, bei gleicher Masse ist das so, wobei der Luftwiderstand berücksichtigt werden müsste. Natürlich ist 1kg Styropor grösser als 1kg Stein, weshalb die Styroporkugel einen höheren Luftwiderstand ausgesetzt ist.
also die Erdbeschleunigung ist grundsätzlich nie konstant! Sie ist abhängig vom Ort, Höhe und lokalen Schwereanomalien! Das liegt an der jeweils unterschiedliche Schwere und Dichte. In deinem Fall spielen aber die unterschiedliche Reibung durch unterschiedlicher Oberfläche und Meßfehler eine viel größere Rolle! Die Masse spielt keine Rolle! Wenn du eine Holzkugel oder Goldkugel mit der jeweils gleichen Größe und Oberfläche am gleichen Ort fallen läßt kommt auch die gleiche Zeit dabei raus
Die Fallbeschleunigung ist einerseits eine genormte Größe (9,806...), andererseits ist sie örtlich beeinflusst durch die Massenverteilung der Erde. Aus Änderungen der Erdbeschleunigung kann man z.B. auf Erzlagerstätten schließen.
Was du ansprichst, hat mit der Erdbeschleunigung nichts zu tun sondern muss zusätzlich in die Bewgungsgleichungen eingebracht werden. Das kann relativ komopliziert sein, denn der bremsende Effekt der Luftreibung ist geschwindigkeits- und profilabhängig. Dieser Effekt kann dann konstant, proportional der Geschwindigkeit oder proportinal irgendeiner Potenz der Geschwindigkeit sein.
Die angegebene Fallbeschleunigung gilt nur im Vakuum. In der Atmosphäre gilt sie angenähert für schwere Körper mit hoher Dichte und geringem Luftreibungswiderstand.
Dessen ungeachtet gibt es hier auch noch kleine geografische Abweichungen.