«11C» Freier Fall «PDF», «POD»

0.0.1 ↑ Freier Fall

Freier Fall: Bewegung eines Körpers nur unter dem Einfluss der Gewichtskraft F_G$F_G$.

Einheit der Fallbeschleunigung (aka Ortsfaktor): 1 \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{kg}} = \frac{1\mathrm{kg}\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2}}{\mathrm{kg}} = 1 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2};$1\frac{\text{N}}{\text{kg}}=\frac{1\text{kg}\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2}}{\text{kg}}=1\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2};$

Bewegungsgleichungen für den freien Fall:

• v(t) = -gt;$v\left(t\right)=-gt;$

• y(t) = -\frac{1}{2}gt^2;$y\left(t\right)=-\frac{1}{2}g{t}^2;$

• v^2(y) = -2gy;$v^2\left(y\right)=-2gy;$

⇒ Unabhängigkeit der Gleichungen von m$m$; ⇒ Bewegung für alle Körper gleich;

Versuch:

a)

Feder und Bleistück in luftgefüllter Röhre: Feder fällt aufgrund des Luftwiderstands langsamer.

b)

In der evakuierten Röhre fallen Feder und Bleistück gleich schnell.

⇒ Die Fallbeschleunigung ist am gleichen Ort für alle Körper gleich.

0.0.1.1 ↑ Bestimmung der Fallbeschleunigung

Messung: Fallhöhe h = 1,\!20\mathrm{m}$h=1,20\text{m}$, Fallzeit t = 480\mathrm{ms}$t=480\text{ms}$

g = -\frac{2x}{t^2} = 10,\!4 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2};$g=-\frac{2x}{t^2}=10,4\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2};$

Präzisionsmessung:

Augsburg

g = 9,\!81 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2};$g=9,81\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2};$

Äquator

g = 9,\!78 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2};$g=9,78\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2};$

Pol

g = 9,\!83 \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}^2};$g=9,83\frac{\text{m}}{{\text{s}}^2};$

0.0.1.2 ↑ Senkrechter Wurf

Freier Fall mit Anfangsgeschwindigkeit.

Bewegungsgleichungen:

• v(t) = -gt + v_0;$v\left(t\right)=-gt+v_0;$

• y(t) = -\frac{1}{2}gt^2 + v_0t;$y\left(t\right)=-\frac{1}{2}g{t}^2+v_{0}t;$

• v^2(t) - v_0^2 = -2gy(t);$v^2\left(t\right)-v_0^2=-2gy\left(t\right);$

Wurf nach unten (oben): v_0 < 0;$v_0<0;$ (v_0 > 0;$v_0>0;$)