Zwei Kugeln mit gleicher oberfläche fallen in einem luftgefülltem Raum?
In der Arbeit besproch ich mit meinem Kollegen das zwei Kugeln mit unterschiedlichem gewicht in einem luftleerem Raum gleich schnell fallen aber wie ist es im luftgefülltem raum wenn die oberflächen gleich sind? Mein gedanke ist das wenn der luftwiderstand gleich ist (und der luftwiderstand wird durch die oberfläche bestimmt) das sie gleich fallen oder?
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Die Kugel mit der größeren Masse fällt schneller.
Das Argument mit dem Auftrieb von Ermittler klingt sehr einleuchten, ist auch richtig, spielt aber nur eine untergeordnete Rolle. Die größere Rolle spielt der Luftwiderstand (=Reibungskraft), der mit der Geschwindigkeit quadratisch zunimmt. Sobald die Reibungskraft gleich der Gewichtskraft ist, wird nicht weiter beschleunigt. Und dies ist natürlich bei der leichteren Kugel viel eher der Fall. Vergleiche auch den Kommentar von Vivi29 um 4:40 Uhr. Das war die richtige Erklärung.
Doch! Fülle zwei gleiche Luftballons - einen mit Wasser und einen mit Luft. Beide werden von der Schwerkraft gleichstark beschleunigt, fallen aber nicht gleichschnell. Der statische Auftrieb des leichteren Körpers ist größer und wirkt der Fallbeschleunigung entgegen. Bei Heliumfüllungen ist der Differenz zwischen Schwerkraft und Auftriebskraft sogar negativ und der Ballon fällt aufwärts.
die mit größerem Gewicht trifft eher auf, weil auf sie eine höhere Schwerkraft wirkt
Der Luftwiderstand ist dann zwar ausgeschaltet, aber die Schwerkraft müsste sich doch noch unterschiedlich auswirken, oder?
zaack am 1. Juni 2009 11:33 Es ist wohl eher andersherum. Wieso sollte der Luftwiderstand ausgeschaltet sein (luftgefüllter Raum). Der wirkt nicht nur auf die äußere Form.
Man kann die Frage auch ohne Formel anschaulich beantworten: bei diesem Experiment spielt die Differenz der beteiligten Kräfte die entscheidende Rolle. Die Gravitationskraft ist bei der leichteren Kugel geringer als bei der schweren, die Kräfte des Luftwiderstandes sind aber bei beiden gleich. Also fällt die leichtere langsamer, weil sie im Verhältnis stärker durch den Luftwiderstand gebremst wird.
aber die Masse
knutschzwiebel am 1. Juni 2009 04:35 Natürlich spielt die Masse eine Rolle. Aber sie hat nichts mit der Beschleunigung von 9,81m/² zu tun. Die Fallgeschwindigkeit ist immer gleich.
Als beschleunigende Kraft wirkt in beiden Fällen die Differenz zwischen der Gewichtskraft und der für beide Kugeln gleichen Reibungskraft R.
Die schwere Kugel erhält daher eine Beschleunigung A=(Mg-R)/M=g-(R/M), die lechte kugel a=(mg-m)/m=g-(R/m). Da M>m ist, ist auch A>a, die schere kugel fällt schneller.
ist nicht die masse das gewicht+cm hoch3
LaGitana am 1. Juni 2009 04:32 hö?? echt?
in einem Raum voll Luft ist auch Reibungskraft
Gäbs die nicht, würden wir vom Regen erschlagen werden
knutschzwiebel am 1. Juni 2009 04:39 Was fällt schneller im luftleeren Raum? 1kg Federn oder 1kg Eisen? - BEIDES GLEICH!
hat er doch geschrieben, er möchte wissen, in einem luftgefüllten Raum
LaGitana am 1. Juni 2009 04:44 ja aber doch auch nur weil 1kg = 1kg oder nicht?
schau mal die Formeln weiter oben^^ und das: luftleerer Raum:Ist ein Körper 1000 mal schwerer als ein anderer, so ist er auch 1000 mal träger. Damit ist die Beschleunigung im luftleeren Raum für alle Körper gleich.
LaGitana am 1. Juni 2009 04:47 oh ich ging die ganze zeit vom vakuum aus :O lesen müsste man halt können.. wie peinlich..
war in der Schule schon so :))
LaGitana am 1. Juni 2009 04:50 ja jetzt steig ich auch einigermassen durch danke :)
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ich hätte gewettet, dass beide gleich fallen, aber du hast natürlich recht.
Danke, freut mich, dass ich jemanden überzeugen konnte :-)