Fallen gleichförmige aber unterschiedlich schwere Objekte gleichschnell? (mit Luftwiderstand)

7 Antworten

Auf fallende Körper mit Luftwiderstand wirken drei verschiedene Kräfte ein. Einmal die Erdanziehung mit dem Vektor in Richtung Geozentrum. Dann die Auftriebskraft im Medium Luft. Dieser Vektor ist der Gewichtskraft entgegen gesetzt. Der Auftrieb ist anhängig von der Luftdichte, steigt also mit abnehmender Höhe. Dann  bildet das Verhältnis zwischen Dichte des Körpers und Dichte der Luft ein Maß für den Einfluß des Auftrieb ab. Ein weiterer Kraftvektor ist der Staudruck, der sich an der Staufläche bildet und Geschwindigkeitsabhängig ist. Auch dieser Vektor ist der Gewichtskraft entgegen gesetzt. Bei gleicher Geometrie der Körper ist aber der prozentuale Einfluss des Körpers mit der geringeren Dichte auf den fallenden Körper größer.

Die Fallgeschwindigkeit mit Luftwiderstand wird gebremst und diese Bremswirkung hängt vom Verhältnis der Dichten zwischen Körper und Medium ab.

U.a. wegen der Fallgeschwindigkeit. In DE beträgt diese 9 Meter pro Sekunde. Das ist die Fallgeschwindigkeit aller Objekte. Brutto allerdings. Denn es fehlen noch Faktoren wie Erdanziehungskraft und der Luftwiderstand.
Während die Erdanziehungskraft immer konstant bleibt, steigt der Luftwiderstand mit zunehmender Zeit und beschleunigt das Falltempo eines Objektes.
Das zwei gleiche Formen (im Radius und Volumen) gleichschnell runterkommen hat u.a. hiermit und der "allgemeinen Relativitätstheorie" zu tun, aber dafür reicht mein Fachwissen bei weitem nicht aus, es dir zu erklären, geschweige denn selbst zu verstehen. Ich habe jetzt nur gelesen, dass es so ist, wie du in der Frage es formuliert hast. :D

Kleine Korrektur: Die Fallbeschleunigung ist praktisch konstant, und zwar 9,81 statt 9 und m/s² statt m/s.

Den Rest kann man nicht sinnvoll kommentieren.

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Im Vakuum (Kein Luftwiderstand) fallen ALLE objekte gleich schnell. Zwei Stahlkugeln werden gleichmässig beschleunigt bis zu einer auf der Erde stoffunabhängiger maximalen Geschwindigkeit.

Theoretisch würde auch eine Feder so schnell fallen, aber da spielt die Auftriebskraft der Luft eine Rolle.

Im Vakuum gibt es keine Auftriebskraft der Luft oder hab ich jetzt was falsch verstanden?

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@myltlpwny

Vakuum ist ein Teilchenfreier Raum, deshalb nimmt nichts einen Einfluss auf den Fall des Objektes, folglich fallen alle Sachen gleich schnell. Die Masse oder das Volumen (Oder die Dichte als Produkt von Masse:Volumen) macht nichts aus.

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Erst "fallen ALLE objekte gleich schnell", dann ist von "stoffunabhängiger maximalen Geschwindigkeit" die Rede.

Und zum krönenden Abschluss gibt es einen Auftrieb im Vakuum.

Ist hier das heitere Begrifferaten oder was?

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