Frage von Arrow90, 94

Mit wievielen m/sek fällt ein Gegenstand im Vakuum, und im Vergleich auf der Erde?

Ich finde dazu nichts konkretes im Internet. Die 9.81m/s2 ist doch die Erdrotationsgeschwindigkeit?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Epicmetalfan, 51

wenn du auf der erde etwas fallen lässt, wird es von der erdbeschleunigung (9,81 m/s²) beschleunigt, es fällt also für jede sekunde die es fällt, um 9,81 m/s schneller (also nach einer sekunde fall 9,81m/s, nach 2 sekunden 19,62m/s usw.) allerdings wirkt der luftwiderstand dagegen, sodass diese geschwindigkeitszunahme geringer wird, je schneller der gegenstand wird, irgendwann wird er dann gar nicht mehr schneller. wie schnell etwas fallen kann, hängt eben vom verhältnis von der masse und der oberfläche ab. eine feder ist sehr schnell am maximal tempo und gleitet runter, ein stein wird sehr schnell.

im vakuum ist der einzige unterschied, dass du keinen widerstand hast, die feder und der stein fallen gleich schnell und werden theoretisch auch immer weiter beschleunigt (bis die massenzunahme durch die relativitätstheorie relevant wird)

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 24

Im Vakuum gibt es nichts, was den Körper bremst. Daher wird er immer schneller, bis er irgendwo auftrifft. Die momentane Geschwindigkeit hängt daher ausschließlich von der Falldauer ab:
v = a * t.
a ist die Beschleunigung und die wäre auf der Erde 9,81 m/s^2. Um darzustellen, dass man die Erdbeschleunigung meint, schreibt man g (von Gravitation) statt a.

In der Realität kommt aber der Luftwiderstand dazu. Dieser wird immer größer, je schneller der Körper fällt. Irgendwann heben sich die Erdbeschleunigung und die Bremsung durch den Luftwiderstand gegenseitig auf und der Körper fällt mit konstanter Geschwindigkeit weiter. Je nach Dichte des Körpers kann diese Geschwindigkeit jedoch sehr unterschiedlich sein.
Eine Feder wird schon bei wenigen km/h gebremst, ein Mensch erreicht so um die 200 - 250 km/h ohne Fallschirm.

Antwort
von gfntom, 24

Die 9,81 m/s² ist die (mittlere) Fallbeschleunigung auf der Erde, sie hat mit der Erdrotation nichts zu tun, sehr wohl aber mit deiner Frage:

Sie bedeutet, dass ein Gegenstand, der sich nahe der Erde im freien Fall befindet pro Sekunde um 9,81 m/s schneller wird. (daher auch die "Quadratsekunde": (9,81 m/s)/s = 9,81 m/s²).
Das bedeutet: in dem Moment, in dem du den Gegenstand loslässt, hat dieser eine Geschwindigkeit von 0 m/s. Je Sekunde wächst diese nun um 9,81 m/s an, also nach der 1. Sekunde auf 9,81m/s , nach der 2. Sekunde auf 19,62 m/s und so weiter.
Dies geht theoretisch unendlich so weiter (zumindest in der klassischen Mechanik), zumindest im Vakuum.
In einem Medium (Luft, Wasser, ...) bremst der Luftwiderstand, (Wasserwiderstand, etc.) diesen freien Fall ab, sodass irgendwann eine Höchstgeschwindigkeit erreicht ist (genau dann, wenn sich die Kraft aus der Fallbeschleunigung mit der Kraft des Widerstandes die Waage halten.)

Der Widerstand selbst hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit (vgl. "Fahrtwind") oder der Oberfläche des Objekts (ein offener Fallschirm bremst stärker als ein geschlossener) oder auch der Dichte des Mediums (wenn du ins Wasser springst, wirst du stärker abgebremst, als wenn du an Land irgendwo hinunter springst).

Ein fallender Mensch erreicht "in Luft" je nach Körperhaltung (-> Oberfläche!) Geschwindigkleiten zwischn ca. 200 km/h und 500 km/h.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 32

Mit wie vielen m/sek fällt ein Gegenstand im Vakuum,...

Er hat keine feste Fallgeschwindigkeit. Er fängt mit v=0m/s an und wird dank der Schwerebeschleunigung

(1) |g› = − 9,81m/s²·|e_r› = 9,81(m/s)/s·(− |e_r›)

immer schneller, und zwar in jeder Sekunde um 9,81 Meter pro Sekunde.

 ...und im Vergleich auf der Erde?

Das ist der falsche Gegensatz. Ein richtiger Gegensatz zu "im Vakuum" ist z.B. "in Luft" oder gar "im Wasser".

Dort erfahren Gegenstände einerseits einen Auftrieb, weil sie Luft bzw. Wasser verdrängen, zum anderen erfahren sie Reibung, die ihren Fall bremst (die Geschwindigkeit wird nicht kleiner, aber eben auch immer langsamer größer, bis sie ein Maximum erreicht) oder gar in ein Sinken verwandelt.

Ein richtiger Gegensatz zu "Auf der Erde" ist z.B. "auf dem Mars", wo geringer Druck, vor allem aber nur die halbe Gravitationsfeldstärke herrscht.

Antwort
von Theblockbrain, 33

Hi,

du musst hier unterscheiden zwischen Vakuum und Schwerelosigkeit!

Ein Bereich im Vakuum bedeutet einfach nur, dass sich keine Gase mehr in diesem Bereich befinden aber nicht, dass es keine Gravitation gibt! Solche Bereiche kann man aber auch auf der Erde künstlich erzeugen. Jedoch hat ein Vakuum keine Auswirkung auf die Geschwindigkeit eines fallenden Objektes auf der Erde. Hier beschleunigt  ein Objekt theoretisch sowohl im Vakuum als auch bei normaler Luft mit 9,81 m/s2. Jedoch gibt es bei "normaler" Luft einen Luftwiderstand, welcher ein Objekt im Gegensatz zum Vakuum abbremsen kann bzw. das Objekt dadurch zu glühen beginnt.

Wenn wir nun also einen schwerelosen Raum hernehmen dann fällt ein Gegenstand praktisch gar nicht. Wie auch, es gibt ja kein oben und unten im Weltraum zum Beispiel ;)

Erst wenn sich der Gegenstand in der Nähe eines, im Vergleich dazu viel größeren Objektes befindet, verspürt der Gegenstand Gravitation und "fällt", das heißt er wird von dem großen Objekt angezogen. Auf dem Mond zum Beispiel gibt es eine Gravitationsbeschleunigung von etwa 6 m/s2...

Hoffe ich konnte dir irgendwie weiterhelfen :)

Lg

Antwort
von Startrails, 33

Hallo,

im Vakuum fallen alle Körper gleich schnell. Hier auf der Erde wäre das eine Gravitationsbeschleunigung von 9,81 m/s (Wert für Mitteleuropa). Ne Feder fällt im Vakuum also genauso schnell wie eine Murmel weil der Luftwiderstand fehlt als Beispiel.

Antwort
von Amago, 31

Du kannst nicht das Vakuum mit der Erde vergleichen? 

"Wie schnell fährt ein Audi im Vergleich zu einem Auto?" - Gleicher Sinn

Die Erde ist bei uns der Körper, der die Materie "anzieht" und auf sich zu beschleunigt, und zwar - je nach Abstand - ungefähr 9,81m/s².

Das jedoch nur im idealisiertem Fall, also ohne Luftwiderstand, sprich im Vakuum. 

D.h. im Vakuum beschleunigt die Erde je nach Abstand mit durchschnittlich 9,81m/s². Diese Beschleunigung wird jedoch durch die Reibung mit der Luft gebremst. Also werden Objekte zumindest sobald sie in der Atmosphäre sind "langsamer beschleunigt".

Antwort
von HamiltonJR, 30

alles fällt genau gleich schnell gemäß Erdbeschleunigung, weil es keinen Luftwiderstand gibt.. Ein Blatt fällt also genau so schnell wie die Eisenkugel

Antwort
von Ashuna, 48

Das ist die Gravitationsgeschwindigkeit. Nicht die Erdrotation.

Kommentar von Epicmetalfan ,

das ist auch nicht die gravitationsgeschwindigkeit, sondern die gravitationsbeschleunigung...

Antwort
von ThomasJNewton, 11

Du kannst nicht nach speziellem fragen, wenn du nicht mal die Grundprinzipien verstanden hast. Also

  • Geschwindigkeit
  • Beschleunigung
  • Widerstand (oder allgemeiner Kraft)
  • Rotation (und deren Schreibweise)
Antwort
von herja, 32

Hi,

im Vakuum fällt gar nichts, es wird höchstens etwas angezogen (Gravitation).

Antwort
von MICHISmile4ever, 33

Was meinst du? 

Meinst du wie lang ein Gegenstand braucht um auf die Erde zu fallen und das selbe im Vakuum oder?

Kommentar von Arrow90 ,

Genau

Kommentar von MICHISmile4ever ,

Eine 1 kilokugel fällt auf 10 Metern 1,8s ca.

Und im Vakuum um ein Zehntel langsamer aber auch nur weil die Erdanziehungskraft trotzdem noch wirkt denn wir sind ja auf der Erde.

Bloß im Vakuum fallen alle Gegenstände egal wie schwer gleich schnell zu Boden weil es im Vakuum keinen Luftwiderstand gibt und das Gewicht keine Rolle mehr spielt 

Kommentar von DerOnkelJ ,

Und im Vakuum um ein Zehntel langsamer...

Warum das denn??

Das ist , sorry, Unsinn

Antwort
von tomaartomaar, 24

9,81 ist die Fallbeschleunigung, mit der ein frei fallender Körper beschleunigt. 

Es macht keinen nennenswerten Unterschied, wenn eine Stahlkugel im Vakuum oder mit Luftwiderstand fällt (außer wenn der Weg groß ist).

Antwort
von Camelbak, 38

Also die Formel ist die erbeschleunigung im Vakuum. Ich weis nicht genau was du genau wissen willst

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