Der freie Fall

Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung eines Körpers im Schwerefeld der Erde, die durch das von Galileo Galilei entdeckte Fallgesetz s = ½ gt² beschrieben wird (g = Fallbeschleunigung in m/s², s = Fallhöhe in Metern, t = Zeit in Sekunden). Die Geschwindigkeit im freien Fall ist v = g x t.

v ist die Geschwindigkeit und bei t handelt es sich um die Zeit in Sekunden. g=9.81 m/s/s ist die Erdbeschleunigung.

Ein Mensch erreicht beispielsweise abhängig von der Fallhöhe h die folgenden Geschwindigkeiten v: h,v 5 m: 10 m/s = 28 km/h 10 m: 14 m/s = 39 km/h 25 m: 22 m/s = 61 km/h 50 m: 32 m/s = 89 km/h

Die Abbildung hat dann etwa zu folgendem Ergebnis zu führen:


In Abhängigkeit von der Fläche, der Masse, CW-Wert und der Dichte erhält man verschiedene Abbildungen:
Wenn man die Masse verdoppelt, dann fällt der Flugkörper schneller zu Boden.
Hingegen wenn man die Dichte vergrößert,dann fällt das Geschoß langsamer zu Boden. Wenn man den Cw-Wert und die Fläche verändert (erhöht), dann verringert sich die Geschwindigkeit.

1.Fallschnur mit Holzkugel

Kurzbeschreibung: Eine 5,40 m lange Schnur mit 5 Holzkugeln wird an einen Elektromagneten gehängt und mit der Tafel nach oben gezogen. Nach dem Auslösen des Startknopfes fallen die Holzkugeln in gleichen Zeitintervallen (ca. 0,2 s) zu Boden. Abstände der Holzkugeln zum Boden:
0,20 0,80 1,80 3,20 5,00
1: 4: 9: 16: 25:

Fallschnur mit Holzkugel

Die Vergrößerung des Bildes finden sie hier

2.Freier Fall im Vakuum

Kurzbeschreibung Das Versuchsgerät ist eine etwa 1 m lange, 5 cm dicke Glasröhre, in der sich ein Kupferpfennig und eine Flaumfeder befinden. Die Röhre ist mit einem verschließbaren Stutzen versehen, der den Anschluss an eine Vakuumpumpe ermöglicht. Man lässt zunächst die beiden Gegenstände in der Röhre möglichst frei fallen, indem man die Röhre senkrecht hält und dann rasch umdreht. Man hört den Pfennig auf dem Röhrenboden aufschlagen und sieht die Feder nach unten schweben. Nach dem Auspumpen wiederholt man den Versuch. Ein Nacheilen der Feder ist jetzt praktisch nicht mehr festzustellen.

Hier handelt es sich um eine Vakuumpumpe:


Freier Fall im Vakuum

Bild2

Das Java-Programm
Das Java-Applet implementiert die Interfaces ActionListener und Runnable und enthält im Wesentlichen folgende Elemente: