hallo zusammen,
ich hab keine ahnung ob ich hier überhaupt richtig bin, aber egal - ich versuche es einfach mal.
zwei körper (meinethalben kugeln - luftballons?) werden aus einer gewissen höhe geworfen - die bedingungen (oberfläche der körper, wind, …) sind gleich.
welche kugel ditscht eher am boden auf - oder sind beide gleich schnell?
hallo
in einem vakuum fallen alle körper gleich schnell, unabhängig vom gewicht, masse, grösse, oberfläche, form usw. eine feder fällt genau so schnell wie eine stahlkugel.
bei „normaler“ luft schaut es anders aus. ein körper verliert soviel gewicht wie er verdrängt (=auftrieb). ein luftballon verdrängt sehr viel luft und verliert daher viel gewicht im vergleich zum eigengewicht. zusätzlich hat er aufgrund seiner grösse einen hohen luftwiderstand. er wird daher ziemlich langsam zu boden schweben.
eine stahlkugel hat hingegen wenig auftrieb. sie fällt daher fast genauso schnell wie unter vakuum.
rein vom gefühl her würde man sagen, dass schwere gegenstände schneller fallen müssten. allerdings haben schwere gegenstände aufgrund ihrer masse auch eine höhere trägheit, d.h. sie beschleunigen nicht so schnell wie leichte gegenstände. tatsächlich kann man die masse des gegenstands bei den formeln für die fallbeschleunigung rauskürzen - relevant ist daher lediglich die masse des körpers, auf den der gegenstand fällt (in unserem fall also die erde). der mond hat weniger masse weshalb die gegenstände am mond auch langsamer fallen.
lg
erwin
hey wow, war das schnell!!!
ich werd mir das morgen mal genauer zu gemüte führen (für heute ist erst mal mein bett dran…).
dann danke schon mal für deine antwort & eine gute nacht
bia
hallo
in einem vakuum fallen alle körper gleich schnell, unabhängig
vom gewicht, masse, grösse, oberfläche, form usw. eine feder
fällt genau so schnell wie eine stahlkugel.
Hallo!
in einem vakuum fallen alle körper gleich schnell, unabhängig
vom gewicht, masse, grösse, oberfläche, form usw. eine feder
fällt genau so schnell wie eine stahlkugel.
Stimmt.
bei „normaler“ luft schaut es anders aus. ein körper verliert
soviel gewicht wie er verdrängt (=auftrieb). ein luftballon
verdrängt sehr viel luft und verliert daher viel gewicht im
vergleich zum eigengewicht.
Das hängt aber nur vom Volumen ab. Körper gleicher Größe erzeugen jeweils den gleichen Auftrieb.
zusätzlich hat er aufgrund seiner
grösse einen hohen luftwiderstand. er wird daher ziemlich
langsam zu boden schweben.
Das ist der bei weitem entscheidendere Faktor. Um es noch ein wenig präziser auszudrücken: Der Luftwiderstand hängt von der Geschwindigkeit ab. Je höher die Geschwindigkeit, desto höher der Luftwiderstand. Der Zustand des Kräftegleichgewichts (d. h. Gewichtskraft = Luftwiderstandskraft) wird daher beim leichten Gegenstand bei einer viel geringeren Geschwindigkeit erreicht, als beim schweren. Da ein Körper nur so lange beschleunigt wird, bis er das Kräftegleichgewicht erreicht, fällt der schwere Körper mit einer größeren Geschwindigkeit als der Leichte.
Michael
hallo
einfacher erklärt:
angenommen, ich habe einen annähernd kugelförmigen ballon und eine exakt gleich grosse stahlkugel.
beide haben den selben luftwiderstand und den selben auftrieb.
der luftballon verliert aufgrund des auftriebs einen signifikanten prozentsatz seines gewichts.
die stahlkugel wird zwar nominell genauso viel leichter, nur ist das nicht mal ein bruchteil eines prozents des gesammtgewichts.
die erdanziehungskraft beschleunigt beide gegenstände im gleichen mass (mit einem G, knapp 9,8 ms²) nach unten.
der ballon hat vielleicht eine masse von 5 gramm und damit ein gewicht von ca. 0,05 newton, was sehr wenig ist. aufgrund des auftriebs wird er sogar nur ca. 0,02 - 0,03 newton haben, vielleicht sogar weniger.
die stahlkugel wird so um die 20 000 bis 30 000 gramm haben (ich gehe mal von einem volumen von ca. 3 - 4 liter aus) und damit ein gewicht von ca. 200 bis 300 newton. der auftrieb ist wieder ca. 0,02 - 0,03 newton, was hier herzlich egal ist.
um den ballon zu bremsen, muss also eine sehr geringe kraft entgegen gewirkt werden. das bischen luftwiderstand, dass der ballon hat (immerhin ist er rund und hat damit extrem wenig!), reicht aus, um den ballon nennenswert zu bremsen.
die stahlkugel zu bremsen benötigt eine sehr hohe kraft. das bischen luftwiderstand reicht nicht mal annähernd, um die kugel nenneswert zu bremsen. sie fällt mit annähernd maximaler beschleunigung von fast einem G nach unten.
lg
erwin
hey, vielen dank für euere antworten (vor allem erwin´s 2.)!!!
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