Wieso ist Masse unbeachtet bei freiem Fall

phy_fan · Anmeldungsdatum: 25.08.2013 Beiträge: 2

Guten Abend,

ich bringe mir im Moment selbst Mechanik (auf Niveau der zehnten Klasse) bei, da dieses Thema während meines Auslandaufenthalt nicht gelehrt wurde und bei Schulbeginn (gehe dann in die Elfte) nach den Ferien wird vorausgesetzt, dass man dieses Thema versteht.

Meine Frage ist: Wieso wird Masse bei dem Modell des freien Falls nicht beachtet, ich weiß zwar, dass dies so ist, aber wieso. (v=gt) Hilfe

Wenn ich zwei Kugeln habe, eine Metallkugel und eine zweite Plastikkugel (mit den gleichen Abmessungen), dann sollte die Gravitationskraft die Schwere doch stärker beschleunigen, oder.

Wenn ich den oben genannten Versuch unter normalen Bedingungen in Mitteleuropa (g=9,81m/s²) ausführe, was passiert dann, da wird natürlich noch der Luftwiederstand eine Rolle spielen und die schnellere Kugel (falls Eine es denn ist) stärker abbremsen.

Ich hoffe ihr versteht mein Anliegen, wenn nicht sagt mir bitte was ich spezifischer erklären soll. Bitte antwortet mir so, dass auch ich als nicht Physiker Alles verstehe.

Liebe Grüße,

phy-fan

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Die schwere Masse wird stärker beschleunigt, die träge Masse hat aber auch eine größere Trägheit und setzt der Beschleunigung einen stärkeren Widerstand entgegen. Beide Effekte heben sich gegenseitig auf (und schwere und träge Masse sind identisch).

phy_fan · Anmeldungsdatum: 25.08.2013 Beiträge: 2

Danke für die schnelle Antwort! Also kann ich es mir so vorstellen, dass die Metallkugel mit Masse m1 stärker beschleunigt wird als die Plastikkugel mit Masse m2, aber die Masse m1 schwerer und somit träger ist als m2. Somit ist der "Vorteil" der höherern Masse von m1 gegenüber m2 wieder ausgeglichen ist, egal ob man den Versuch in einem Vakuum oder in der Natur ausführt ?

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Es sei denn, du hast Luftwiderstand. Da ist die Kraft nämlich (zumindest in der Theorie) unabhängig von der Masse, das heißt, der leichtere Körper wirkt stärker abgebremst.

Die Gewichtskraft ist

(schwere Masse), aber nach Newtons zweitem Axiom ist die Beschleunigung

(träge Masse).

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Genauer:

Es ist schwierig, dies korrekt zu diskutieren, denn zunächst sieht es so aus, als stünden da nur Trivialitäten. Die Gewichtskraft links ausgedrückt mittels Ortsfaktor g bewirkt eine Beschleunigung a. Diese resultiert in einer Trägheitskraft, die der Körper der Beschleunigung entgegensetzt.

Leider ist es so, dass dieses einfache Bild für ALLE Kräfte gilt, außer für die Gravitation! Warum? Zunächst mal bleibt in dieser Newtonschen Erklärung offen, warum die beiden Massen überhaupt gleich sind und sich herauskürzen (das versteht man erst in der allgemeinen Relativitätstheorie). Zum zweiten habe ich oben "gelogen", denn im Gegensatz zu allen anderen Kräften existiert hier gerade keine Trägheitskraft! Wird ein Körper z.B. in einen elektrischen Feld beschleunigt, so ist die rechts stehende Trägheitskraft für einen auf der Masse sitzenden Beobachter tatsächlich spürbar und messbar. Wird ein Körper jedoch im Gravitationsfeld beschleunigt, so spürt bzw. misst der Beobachter gerade keine Trägheitskraft, das kennen wir ja vom freien Fall z.B. in der Achterbahn (auch das versteht man erst in der allgemeinen Relativitätstheorie).

Ich hoffe, die Subtilitäten verwirren nicht zu sehr.

PhyMaLehrer · Anmeldungsdatum: 17.10.2010 Beiträge: 1085 Wohnort: Leipzig