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Freier Fall


↓ Definition


Freier Fall meint eine Fallbewegung nahe der Oberfläche eines Himmelskörper (z. B. Planet, Mond). Dabei wird als wirkende Kraft ausschließlich die Gravitationskraft zwischen fallendem Körper und Himmelskörper betrachtet.

Definition


◦ Ein Fallbewegung im Einflussbereich eines Himmelskörpers
◦ Es wird nur die Gravitationskraft zwischen den zwei Körpern berücksichtigt.
◦ Andere Kräfte (Luftreichung, Auftrieb, Magnetfelder etc.) werden vernachlässigt.
◦ Beim Freien Fall nimmt die Geschwindigkeit des fallenden Körpers richtung Himmelskörper ständig zu.
◦ Er wird beschleunigt mit der sogenannten Fallbeschleunigung g.

Ist der freie Fall immer senkrecht?


◦ Umgangssprachlich versteht man darunter meist eine senkrecht nach unten verlaufende Fallbewegung.
◦ Der Fall beginnt meistens damit, dass ein Gegenstand aus der Ruhe heraus losgelassen wird.
◦ In der Physik wird der Begriff freier Fall aber allgemeiner gefasst.
◦ Hier meint er jede Bewegung nahe einem Himmelskörper, bei der nur die Gravitationskraft wirkt.
◦ Am Anfang kann auch eine schon vorhandene Bewegung in irgendeine beliebige Richtung vorhanden sein.
◦ Es kann sein, dass der Fall mit einem waagrechten Wurf nach vorne oder auch schräg nach oben beginnt.
◦ Die Flugbahn ist dann keine Gerade senkrecht nach unten mehr sondern eher kreis- oder parabelförmig.
◦ Aus großen Höhen mit nicht-senkrechter Anfangsrichtung entsteht eine sogenannte Keplerbahn.
◦ Aus niedrigen Höhen entsteht mit nicht-senkrechter Anfangsrichtung eine => Wurfparabel

Wann endet der freie Fall?


◦ Spätestens mit dem Aufprall auf einer Oberfläche ...
◦ oder wenn andere Störfaktoren dazu kommen.

Welche Formeln gelten?


◦ v = g·t
◦ s = 0,5·g·t²

Was meinen die Formelzeichen?


◦ (Die Formeln gelten für einen freien Fall ohne Anfangsgeschwindigkeit.)
◦ v ist die Geschwindigkeit in senkrechter Richtung nach der Falldauer t.
◦ g ist die Fallbeschleunigung, auf der Erde etwa 10 m/s².
◦ t ist die Dauer des freien Falles mit der Beschleunigung g.
◦ s ist senkrechte Komponente des während der Dauer t zurückgelegten Weges.

Wann gelten die Formeln n?


◦ Die zwei Formeln oben gehen von einer konstanten Beschleunigung g aus.
◦ Das gilt näherungsweise für kurze Fallstrecken (wenige Kilometer).
◦ Längere Fallstrecken wären etwa: von einer geostationären Satellitenbahn aus.
◦ Beginnt der freie Fall recht weit von der Erde entfernt, ist die dort ...
◦ wirkende Anziehungskraft niedriger als näher an der Erde.
◦ Beim freien Fall nimmt die Anziehungskraft tatsächlich ständig zu.
◦ Damit ist auch die Fallbeschleunigung g nicht konstant.
◦ Dieser Fall ist oben in den Formeln nicht berücksichtigt.

Was wäre "nicht frei"?


◦ Statischer Auftrieb der Luft
◦ Magnetfelder
◦ Luftreibung

Siehe auch


=> Bewegungsgleichungen
=> Freier Fall Faustformel
=> Freier Fall ohne Anfangsgeschwindigkeit [Formel]
=> Freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit [Formel]
=> Freier Fall als proportionales Wachstum
=> Freier Fall als quadratisches Wachstum
=> Freier Fall Datenliste [Zahlen]
=> Fallbeschleunigung [Übersicht]
=> Freier Fall auf dem Mond
=> Fall mit Luftwiderstand
=> 5-Meter-Sprungturm
=> Joseph Kittinger
=> Senkrecht
=> V=at
=> eng





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