Aufgabe 1.1
Feder, Stein und Papier
Die folgenden Fragen beziehen sich auf Versuche mit fallenden Körpern.
a) Eine Feder und ein Stein werden in einer mit Luft gefüllten Glasröhre gleichzeitig losgelassen. Was beobachtet man?
Welche Kraft bremst die Feder besonders stark?
Der Stein ist deutlich früher unten. Die Feder hat im Verhältnis zu ihrer Masse eine große Fläche und wird vom Luftwiderstand stark gebremst.
b) Nun wird die Luft aus der Röhre gepumpt und der Versuch wiederholt. Was beobachtet man jetzt?
Im Vakuum gibt es keinen Luftwiderstand.
Im Vakuum gibt es keinen Luftwiderstand. Beide Körper erfahren dieselbe Fallbeschleunigung g und fallen synchron – sie kommen gleichzeitig unten an.
c) Ein glattes Blatt Papier fällt viel langsamer als eine Metallkugel. Zerknüllt man das Blatt, fällt es fast so schnell wie die Kugel. Warum?
Die Masse des Papiers ändert sich beim Zerknüllen nicht.
Die Masse ändert sich nicht, und g ist für alle Körper gleich. Durch das Zerknüllen wird die Fläche, gegen die die Luft strömt, viel kleiner – der Luftwiderstand sinkt, und das Papier fällt fast ungebremst.