Wie ist das nun im Vakuum mit dem freien Fall¿
Felix820 am 05.01.2009 um 20:22 Uhr
Hallo liebe Gemeinde,
auf wie viel km/h beschleunigt ein 10 kg schweres Bleigewicht
wenn es ohne Widerstand im Vakuum fällt?
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Erster Denkfehler: Unendliche Fallhöhe impliziert unendlich weit entfernter Anzugspunkt (Gravitationskörper). Lassen wir den mal außer acht.
Zweiter Denkfehler: Unendliche Entfernung von einem Körper impliziert eine nähere Entfernung zu einem anderem Körper, der somit eine höhere Anziehungskraft ausübt. Lassen wir den auch mal außer acht.
Also lassen wir mal außer acht, dass ein unendlich entfernter Körper eine unendlich kleine Anziehungskraft ausübunt und auch, dass andere Körper im all den Körper ablenken und abbremsen....
Wir sind also im All - allen Sterne, Planeten, Kometen und sonstiger reelle Materie wird die Anziehungskraft entzogen. Außer dem einen unendlich weit entferntem Körper, der eigtl. keine Anziehungkraft mehr ausübt. Dann bleibt immernoch eine entscheidende Größe: Die Dunkle Energie und/oder dunkle Materie. Darüber weis man noch nicht wirklich viel und ich erst rech nicht. Lassen wir das mal außer acht.
Wir sind also im All. Keine Gravitation außer der einen und keine dunkle Energie oder sonstige "Unbekannten". Was bleibt? Das Vakuum... nicht ganz richtig. Denn ein Vakuum ist das nicth. Es ist nur ein Raum mit sehr geringer Teilchendichte.
In unserem sehr fiktivem Scenario mit vielen, vielen Ausnahmen (schon total sinnlos eigentlich) wird der beschleunigte Körper möglicherweise Bruchteile der Lichtgeschwindigkeit erreichen. Sagen wir mal 1/2 Lichtgeschwindigkeit. Spätestens dann spielt die Reibung der wenigen Teilhen im Raum so eine große Rolle, dass keine weitere Beschleunigung möglich ist, bzw. der Körper verglüht. Lassen wir diese Teilchen mal außer Acht.
TOTALES VAKUUM!&all die bisherigen Ausnahmen: Was passiet dann... vermutlich würde der Körper der Lichtgeschwindigkeit annähern. Sine Masse würde gegen unendlich streben. Die Lichtgeschwindigkeit kann aber nie erreicht werden. Bei unendlicher Masse würde er vlt. ein ein Super-Schwarzes Loch werden, bzw. noch viel krasser. Er müsste imo das ganze All verschlingen. Total absurd. Aber wir haben ja auch alles Mögliche außer acht gelassen. Das Raum-Zeitkontinuum würde sich total verzerren... aber das wird langsam alles total unsinning soviel, wie man außer acht lässt... :-)
kommt darauf an, wo es runterfällt. Meinst auf die Erde? Die Erdbeschleunigung beträgt 9,81 m/s² egal wie schwer der Gegenstand ist.
Felix820 am 5. Januar 2009 23:45 die endgeschwindigkeit im vakuum ohne luftwiderstand
DerTroll am 5. Januar 2009 23:48 gibt keine Endgeschwindigkeit, das beschleunigt konstant weiter.
Felix820 am 6. Januar 2009 13:16 naja schneller als das Licht wird er nicht werden :]
DerTroll am 6. Januar 2009 13:48 wieso nicht?
Felix820 am 6. Januar 2009 15:55 weil Einstein das bewiesen hat
DerTroll am 6. Januar 2009 16:09 habe die Frage, weil sie mich auch interessiert, bereits an einen Fachmann weitergeleitet. Sobald ich antwort habe, gebe ich dir bescheid.
Felix820 am 6. Januar 2009 19:35 das ist gut
DerTroll am 6. Januar 2009 20:22 So habe eine Antwort bekommen. Also die Geschwindigkeit nähert sich immer mehr der Lichtgeschwindigkeit an, wird die aber nicht ganz erreichen. Wenn du die Geschwindigkeit als Graph darstelsst, müßte die Lichtgeschwindigkeit eine Asymptote sein und die Kurve sich dieser so wie ein Hyperbelast annähern. Er hat mir das recht ausführlich erklärt, ich fasse es mal so zusammen: Also zunächst gilt ganz normal die Newtonsche Physik. Das heißt der Gegenstand beschleunigt fast konstant mit 9,81m/s².
Nun kommt aber dein Gedankengang hinzu, wo Einstein greift. Wenn wir davon ausgehen, daß seine Relativitätstheorie wirklich stimmt (und dafür spricht ja einiges). Kommt es bei einer Zunahme der Geschwindigkeit auch gleichzeitig zu einer Massenzunahme. Also deine 10kg sind dann weit mehr als 10 kg. Dies wird erst spürbar, wenn die Geschwindigkeit wirklich langsam an die Lichtgeschwindigkeit rankommt. Dafür gibt es auch eine Formel, nach der man das Berechnen kann, aber die kann ich hier leider schlecht reintippen. Fakt ist, je mehr sich die Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeite nähert, desto mehr geht die Masse gegen unendlich. Und für eine unendliche Masse bräuchte man auch eine unendliche Energie, um sie zu beschleunigen. Und da die Höhenenergie ja nicht unendlich sein kann, läßt die Beschleunigung zwangsläufig nach und je mehr man an die Lichtgeschwindigkeit kommt, desto geringer wird die Beschleunigung.
Kein Luftwiderstand, also etwas schneller. Feder und Blei fallen genau gleich schnell, was bei Luft nicht hinhaut.
Felix820 am 5. Januar 2009 20:27 ja, und welche Endgeschwindigkeit erreicht die Masse?
das kommt auf die höhe an aus der es fällt. Das gewicht ist übrigens egal, eine Feder würde genauso schnell fallen.
Felix820 am 5. Januar 2009 20:24 Ja, unendliche Höhe
Buergilektriker am 5. Januar 2009 20:28 Dann beschleunigt es auf Lichtgeschwindigkeit, laut Einstein kann eine höhere Geschwindigkeit nicht erreicht werden.
Buergilektriker am 5. Januar 2009 20:31 Dazu muss man natürlich sagen dass eine gewisse Gravitation von Nöten ist... auf der Erde haben wir leider kein bodenloses Loch also ist die Frage wohl nicht zu beantworten.
Felix820 am 5. Januar 2009 20:32 ja ich lese auch gerade ein Buch über Einstein und Quantenphysik usw.
Naja vielleicht hast du ja Recht
stefanpeter am 5. Januar 2009 20:58 nein. irgendwann ist Schluss mit schneller. Weiss leider nicht wann, aber erstaunlich früh. Gibt's denn hier keine Physiker, die nicht nur labbern sondern helfen könnten? Sobald's ernst wird verziehen sich alle superschlauen Superuser.
Buergilektriker am 5. Januar 2009 21:29 Ja wie beschrieben ist spätestens bei Lichtgeschwindigkeit Schluss. Allerdings gibt es keine Vakuum-Strecke mit entsprechender Gravitation und Länge.
auf 1 G
stefanpeter am 5. Januar 2009 20:24 ist G eine Geschwindigkeit ?
WilliWinzig am 5. Januar 2009 20:26 hast recht....war ja die Erdbeschleunigung
1 G ist NICHt gleich 1 g
g ist die gravitationsbeschleunigung 9,81m/s² und G ist die Newtonsche Gravitationskonstante 6,67 * 10^-11 m³/kg s²
aus welcher Höhe?
Felix820 am 5. Januar 2009 20:24 unendlich, die maximale Geschwindigkeit
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Und wenn man annimmt dass das Vakuum 100km hoch ist. Also die Fallstrecke 100km lang.
Gibts da eine Formel?
Ja, absurd ist es
[☺]
100 km - da kann man wieder ganz logisch werden und brauch nichts außer Acht lassen. 100 km sind ja NICHTS! :D
Ne Formel steht bereits weiter oben glaub ich. Wobei ich nicht weis, ob jene berücksichtigt, dass die Gravitation in 100 km Höhe geringer ist, als bei NN. -> In die Formelsammlug kannste aber auch selber gucken. (Im Kopf hab ich da nichts) :p
Bei 100 km würde der Körper jedenfalls annähernd konstant beschleunigen und noch nichtmal nen Bruchteil seiner möglichen Höchstgeschwindigkeit erreichen.
Falls es dich interrisiert guck mal "im Google" nach, wie schnell Objekte werden, die von nem schwarzem Loch eingesaugt werden. Ich denke nach so etwas suchst du eigentlich.