Präsentation zum Thema „Freier Fall und SchwerelosigkeitVON JANEK DE BUHR

Gliederung1. Allgemeines

2. Geschichte

3. Realer Freier Fall

4. Vergleich (zwischen Freier Fall mit Luftwiderstand und ohne)

5. Film zum Freien Fall

6. Schwerelosigkeit

7. Beispiele für Schwerelosigkeit

Allgemeines Als freier Fall ist die allein durch das Schwerefeld der Erde bewirkte beschleunigte Bewegung eines Körpers definiert.

Der Einfluss eines umgebenden Mediums (wie etwa der Luftwiderstand) ist also nicht vorhanden oder er kann zumindest vernachlässigt werden.

Während des freien Falls befindet sich der Körper im Zustand der Schwerelosigkeit.

Einen längeren Fall mit Luftwiderstand kann ein Mensch beispielsweise beim Fallschirm- oder Bungee-Springen erfahren.

Geschichte

Der griechische Philosoph Aristoteles (384–322 v. Chr.) beschäftigte sich mit der Bewegung von Körpern.

Giovanni Battista Benedetti (1530-1590) widerlegte 1554 in seinem Werk diese Annahme: Zwei gleiche Kugeln, die durch eine (masselose) Stange fest verbunden werden, fallen mit derselben Geschwindigkeit wie jede der beiden Kugeln allein.

Galileo Galilei (1564–1642) erkannte 1590 die Gesetze des freien Falls.

Erst Robert Boyle bestätigte 1659 experimentell, dass Körper unterschiedlicher Masse im Vakuum gleich schnell fallen.

Realer Freier Fall Auf der Erdoberfläche schwankt der Betrag der Schwerebeschleunigung wegen der Erdabplattung und der Erdrotation in Meereshöhe zwischen 9,78 m/s² am Äquator und 9,83 m/s² an den Polen.

Die „Normal-Fallbeschleunigung“ legt DIN 1305 als g = 9,80665 m/s² fest.

Beim freien Fall in Erdnähe steigt die Geschwindigkeit um 9,81 m/s pro Sekunde. Also eine gleichmäßige Beschleunigung.

Ein Fallschirmspringer wird zunächst immer schneller, seine Geschwindigkeit nimmt stetig zu. Seine Beschleunigung entspricht dabei zunächst etwa der Erdbeschleunigung und ist somit größer als die eines Autos.

Dazu kommt noch der Luftwiderstand, welcher quadratisch mit der Geschwindigkeit zunimmt. Am Anfang die Erdbeschleunigung die dann aber abnimmt und nach 7 Sek. die Beschleunigung Null wird.

VergleichFREIER FALL OHNE LUFTWIDERSTAND

Beim Freien Fall ohne Reibung gibt es keinen Widerstand das heißt ein Körper fällt mit gleicher Beschleunigung herunter.

FREIER FALL MIT LUFTWIDERSTAND

Beim Freien Fall mit Luftwiderstand fällt ein Körper zunächst sehr schnell, aber nach einigen Sek. erreicht die Beschleunigung den Punkt Null.

http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/mechanik2/bewegung/fall_mit_luft.htm

NUN KOMMT EIN FILM!

Schwerelosigkeit Bei der Schwerelosigkeit spricht man von einem Zustand, in dem auf einem Körper keine Kraft oder allein die Schwerkraft wirkt.

Sie wird erst dadurch spürbar, dass wir z. B. auf dem Fußboden stehen, der eine Gegenkraft auf unsere Füße ausübt und durch diese Oberflächenkraft unseren Körper zusammenstaucht. Fehlt diese Gegenkraft, so befindet sich der Körper im freien Fall.

Beispiel: In einem Aufzug der nicht gebremst wird, also frei fällt.

Beispiele für Schwerelosigkeit Bei einem Sprung auf einem Trampolin von 1,5 Meter Höhe kann das Gefühl der „Schwerelosigkeit“ für mehr als eine Sekunde erlebt werden.

Sekundenlange Schwerelosigkeit kann man ebenfalls in verschiedenen Fahrgeschäften in Vergnügungsparks erleben, vor allem Achterbahnen und Freifalltürme.

Auch beim Turmspringen oder beim Bungeespringen fühlt sich der Körper des Springers (wenn auch nur für einige Sekunden) schwerelos, so lange, bis die Wasseroberfläche berührt wird oder sich das Gummiseil strafft.

Das war meine Präsentation zum Thema „Freier Fall und Schwerelosigkeit“.

Habt ihr noch Fragen?