Unter welchen Bedingungen tritt ein freier Fall auf?
Fällt ein Körper unter der Wirkung der Schwerkraft nur ohne äußeren Widerstand frei, spricht man von freiem Fall. Diese Definition gibt mir die Idee, dass der freie Fall ohne Luftwiderstand auftritt. aber was sind die anderen Bedingungen?
Die einzige Bedingung für den freien Fall ist, wie Sie sagten, dass die Bewegung des Körpers nur unter dem Einfluss der Schwerkraft erfolgen sollte. Andere Kräfte wie Luftwiderstand, viskoser Widerstand usw. sollten nicht wirken. Der Zustand hängt von der Eigenschaft des Materials im freien Fall ab. Hat der Körper zum Beispiel eine bestimmte Masse und ist geladen, verursacht er eine Ablenkung durch das Erdmagnetfeld. Auch der Coriolis-Effekt aufgrund der Erdrotation (wenn es aus dem Weltraum auf die Erde fällt) kommt ins Spiel, wenn das Objekt aus einer viel größeren Höhe fällt.
Zum Beispiel ist es der Luftwiderstand, der ein Phänomen namens Endgeschwindigkeit verursacht. Dies passiert jedoch, wenn das Objekt aus einer viel höheren Höhe kommt. An einem bestimmten Punkt während des freien Falls wird die nach unten gerichtete Schwerkraft auf das Objekt durch die Kraft des Luftwiderstands ausgeglichen, und dann gibt es keine Nettokraft und das Objekt fällt mit konstanter Geschwindigkeit. Deshalb werden wir nicht getötet, wenn uns Rail Drops auf den Kopf fallen. Regentropfen sind im freien Fall. Sie beginnen ab einer Höhe von ca . Wenn es keinen Luftwiderstand gibt, erreicht die Geschwindigkeit, mit der es unseren Kopf erreicht, etwa . Das ist eine Geschwindigkeit von . Unser Kopf wird zerstreut sein.
Das Vorhandensein anderer Kräfte hat also einen erheblichen Einfluss auf einen Körper im freien Fall, insbesondere wenn er aus viel größerer Höhe fallen gelassen wird.