Freier fall verstaendnis fehlt?
Wenn ein koerper im vakuum im freien fall nach unten faellt ist er ja schwerelos. Er beschleunigt mit 9.81 m/s. Aber das ist ja 1g. Ueberall lese ich dass im freienfall 0g waeren. Was stimmt nun ? Mit f=m*a haette ich ja auch eine kraft naemlich masse *9.81. Aber im freien fall herschen doch keine kraefte. Das verwirrt mich
10 Antworten
Schwerelos bedeutet umgangssprachlich, dass du in einem Zustand bist in dem du keine Kräfte verspürst.
Gravitation an sich ist ein Sonderfall, und auch nicht ganz einfach zu beschreiben. Du beschleunigst nicht weil eine Kraft auf dich einwirkt, sondern ein Objekt folgt im "freien Fall" einfach der durch Gravitation geänderten Geometrie des Raumes. Daher ist man bei dieser "Beschleunigung" kräftefrei.
Ja, es ist 1G. Das was du meinst ist vermutlich ein Vergleich mit z.B. einer Achterbahn. Im freien Fall wirst du mit 0G in den Sitz gedrückt, weil der Wagen genau so stark beschleunigt wird, wie du.
Ob du zum freien Fall jetzt "0G", oder "1G" sagst kommt drauf an, was du damit ausdrücken willst.
Das ist so ähnlich wie beim Druck. Oft wird Atmosphärendruck als 0 bar bezeichnet. Das macht man so, wenn man verdeutlichen will, welche Kraft z.B. auf einen Druckbehälter wirkt. Die Differenz zwischen Innen- und Außendruck ist 0 bar. In deinem Beispiel wäre die Differenz zwischen Achterbahnsitz und dir 0G, obwohl eigentlich beides mit 1G beschleunigt wird.
Also von außen betrachtet wirkt 1G. Aber im kleinen Bezugsystem "Achterbahn" betrachtet wirkt 0G.
Ich hoffe, dass ich damit zu deiner Erleuchtung beitragen konnte und dich nicht noch weiter verwirrt habe... ;-)
Aber im freien fall herschen doch keine kraefte.
Doch, da wirken Kräfte. Genau dieser Irrtum ist auch der Grund, warum Umlaufbahnen und die Schwerelosigkeit immer wieder falsch verstanden werden.
Ein Körper im freien Fall wird von seiner eigenen Gewichtskraft beschleunigt, ohne daß ihn dabei irgendeine von außen einwirkende Kraft aufhält (Fallschirm) oder zusätzlich beschleunigt (Kamikaze-Flieger)
Da die Gewichtskraft aus der eigenen Körpermasse kommt, wird sie im freien Fall an keiner Körperstelle als Druck wahrgenommen. Deshalb fühlt derjenige sich "kräftefrei". Erst wenn man am Fallschirm hängt oder wieder auf den Füßen steht, sind fühlbare äußere Kräfte da, die der Gweichtskraft entgegenwirken.
Im Freien Fall herrschen sehr wohl Kräfte - doch immer als Kräftepaar.
Die Gewichtskraft ist nach unten grichtet, die träge Reaktionskraft (des bescleunigt fallenden Körpers) ist genau gleich stark nach oben gerichtet, so das sich eine Kraft-Nullsumme bildet, die als Schwerelosigkeit , also (scheinbare) Gewichtslosigkeit in Erscheinung tritt.
Man sollte bei der Betrachtung von wirkenden Kräfte immer beachten, ob sie tatsächlich vorhanden und dennoch paarweise gleich Null sind, oder ob gar keine Einzelkraft zur Wirkung kommt. Das kann enscheidend für das Verständnis des betreffenden Vorgangs sein.
mega kompliziert. Im freien fall werde ich also von aussen betrachtet mit 1g beschleunigt. Aber dann waere ich doch nit schwerelos. Und es wuerde die gewichtskraft auf mich wirken. Aber im freien fall wirken doch keine kraefte auf den koerper. F=m*a muesste doch null sein. Abet ich habe ja jetzt eine beschleunigung und die gewichtskraft also habe ich eine masse und waere nicht schwerelos
Genau - im Freien Fall fällt man Beschleunigt, also ständig schneller werdend nach unten auf die ERDE zu. Dabei wird jeder Punkt des Körpers gleich stark beschleunigt und erzeugt eine träge Gegenkraft, die nach oben gerichtet ist - ihr steht die Gewichtskraft entgegengesetzt gleich stark gegenüber und beide Kräfte heben sich dann auf und erzeugen damit eine dynamische Gewichtslosigkeit, die auch als Schwerelosigkeit bezeichnet wird.