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   Freier Fall Unter
  dem freien Fall versteht man eine Fallbewegung ohne Reibung, also
  im Vakuum. Die Fallbewegung wird durch die Gewichtskraft ver- ursacht. Die
  folgenden Videos zeigen, dass im Vakuum alle Körper "gleich
  schnell" fallen.   
 Wir
  wollen jetzt mittels der Videoanalyse
  folgendes Video auswerten. Es
  handelt sich hier zwar nicht um einen Fall im Vakuum. Aber bei Stahlkugeln
  macht es kaum einen Unterschied, ob der Fall in Luft oder Vakuum
  stattfindet. Dies merkt man spätestens bei der Auswertung. (beide Dateien auf dem Rechner
  speichern und dann die Auswertung vornehmen: s.Videoanalyse)     Man
  erhält schließlich folgende Exceltabelle: (zur Art der Auswertung: s. gleichmässig beschleunigte Bewegung)   
   Es
  ergibt sich folgendes t^2-s-Diagramm: 
   Man
  erkennt anhand dieses Diagramms, dass eine gleichmäßig be- schleunigte
  Bewegung vorliegt. Es gilt somit 
 
   d.h.
  es liegt eine Beschleunigung a von 2 * 4,9203 m/s2 = 9,8406
  m/s2  vor.
   Exaktere Messungen ergeben im Schnitt einen Wert von 9,81 m/s2 Da
  alle Körper "gleich schnell" fallen im Vakuum, bedeutet dies, dass beim
  freien Fall auf der Erde immer die Fallbeschleunigung 9,81 m/s2  vorliegt.
  Diese wird häufig mit dem Buchstaben g angegeben. Es gilt also
  für den freien Fall: 
 
   Wie
  man sofort erkennt, entspricht die Fallbeschleunigung dem Orts- faktor
  aus der Mittelstufe. Dieser taucht auf, wenn man den Zusam-menhang
  zwischen Masse und Gewichtskraft aufstellt. Es gilt dort: 
 
   Hinweis
  zur Vertiefung: Man kann also davon ausgehen, dass zwischen Fallbeschleunigung
  und Gewichtskraft ein Zusammenhang besteht. Dieser
  ist über die Grundgleichung der Mechanik (2. Newtonsches  Axiom) . und das Gravitationsgesetz gegeben, wobei die Gleichheit von
  schwerer und träger Masse eine Rolle spielt.  Nachschlagen
  zur trägen und schweren Masse bei: WIKIPEDIA
   oder Tipler, Physik, Spektrum-Verlag   Der
  Ortsfaktor bzw. die Fallbeschleunigung haben nur im Mittel einen Wert
  von 9,81 m/s2 und zwar am 45°-Breitengrad auf Meereshöhe  (z.B.
  in Zürich). An anderen Orten auf der Erde gibt es etwas andere Werte,
  an den Polen wird g = 9,83 m/s2 und am Äquator g = 9,78 m/s2
   gemessen. 
 Videoliste
  zum freien Fall (Stratosphärensprung von Felix Baumgartner, Fallturm in Bremen, Freier Fall mit der App „phyphox“) hierzu:  Berechnungen zum Stratosphärensprung von
  Felix Baumgartner    |