Zwei gleich große Objekte, welches fällt schneller?
Wenn man zwei Kugel nimmt, eines aus Eisen eine aus Holz, beide sind gleich groß.
Nun lässt man beide Kugel nacheinander aus z.B. 10m Höhe fallen und misst jeweils die Zeit, welche Kugel ist jetzt schneller? Oder sind sie beide gleich schnell?
7 Antworten
Das Objekt mit dem geringsten Luftwiderstand.
Du hast geschrieben sie sind gleichschwer? Wie soll da etwas leichter sein?
Die Eisenkugel und Holzkugel sind ja gleich groß beide haben den gleichen Luftwiderstand also ist die Eisenkugel schneller unten du und dein Luftwiderstand hast wohl nur 3 Sekunden dein Kopf benutzt und nachher wieder abgeschaltet
Die Form und der Luftwiderstand können eine Rolle spielen. So würde zum beispiel eine Kugel schneller Fallen, als ein waagerecht fallendes Brett. Aber wenn wir davon ausgehen, dass beide die selbe Größe und Form haben, dann fallen sie gleich schnell.
Als kleine Bonusinfo, übrigens: In einem Vakuum fällt jeder Gegenstand gleich schnell, egal wie schwer oder welche Form er hat.
wenn wir davon ausgehen, dass beide die selbe Größe und Form haben, dann fallen sie gleich schnell
Leider falsch ...
Ich frage mich wer dir diesen unsinn beigebracht hat
Verfluche deinen mentor
Wenn beide Kugeln gleich groß und beide massiv sind, dann hat die Kugel aus Eisen eine um ein Vielfaches (ca. 10faches) größere Masse als die Holzkugel, entsprechend ihrer größeren Dichte.
Die Beschleunigung ist zunächst gleich groß, nämlich g = 9,81 m/s². Ihr entgegen wirkt der Luftwiderstand. Ich zitiere Aus Wikipedia den Artikel über den freien Fall:
"Auf der Erde wirkt auf einen fallenden Körper außer dem Schwerefeld im Allgemeinen auch der Luftwiderstand. Dieser kann bei einfachen Fallexperimenten aufgrund der geringen Geschwindigkeiten und der kurzen Zeiten noch vernachlässigt werden, sodass eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit der Fallbeschleunigung von etwa g = 9,81 m/s2 festgestellt wird. Bei zunehmender Fallgeschwindigkeit verringert der Luftwiderstand die weitere Beschleunigung, bis eine konstante Grenzgeschwindigkeit erreicht ist. Die Grenzgeschwindigkeit hängt von der Masse und der Form des fallenden Körpers ab und bestimmt sich je nach dem Verhältnis von Gewicht zu Querschnittsfläche."
Bei gleicher Querschnittsfläche dürfte die Eisenkugel aufgrund ihres Gewichts eine sehr viel größere Grenzgeschwindigkeit erreichen als die Holzkugel. Es fragt sich nur, ob nach 10 m Fall schon die Grenzgeschwindigkeit der Holzkugel erreicht ist.
Bei einer Styroporkugel und einer Stahlkugel reichen schon 2 m Fallhöhe aus, um beobachten zu können, dass die Stahlkugel früher am Boden ankommt:
https://www.experimentis.de/experimente-versuche/mechanik/fallversuch-stahl-und-styroporkugel/
Es fragt sich nur, ob nach 10 m Fall schon die Grenzgeschwindigkeit der Holzkugel erreicht ist.
Das ist nicht relevant. Die Unterschiede zeigen sich schon früher.
Schneller fällt der schwerere Körper, weil er mit der höheren Gewichtskraft der Reibung "besser wiederstehen" kann!
Analog kannst du dir eine Scheibenbremse am Fahrrad vorstellen! Wenn du zwei Fahrradfahrer hast, die gleich schnell fahren mit einem baugleichen Fahrrad, aber verschiedene Massen haben und anschließend bremsen, kommt der schwerere Fahrer später zum stehen, da er dank seiner Masse der gleichen Bremswirkung "besser widerstehen" kann als der Fahrer mit weniger Masse!
Ganz ohne Luftwiderstand würden beide Körper gleich schnell fallen, da sie mit der gleichen Fallbeschleunigung beschleunigt werden! Lg
Wenn beide Kugeln die gleiche Gestalt haben, dann fällt die Eisenkugel deutlich schneller, weil das Verhältnis von Masse zu Luftwiderstand hier größer ist.
Stelle Dir zur Veranschaulichung einmal vor, Du lässt eine Eisenkugel neben einer gleich großen Seifenblase fallen bzw. sinken oder eine Vogelfeder neben einer gleich gestalteten Stahlfeder. Von Seifenblasen wurde noch kein Mensch erschlagen.
Kann man dann sagen, dass dies die Holzkugel ist, da sie leichter ist?