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AW: welche kugel is schneller am boden?

hi,

wenn man sich bei wikipedia die Dichte der einzelnen Gegenstände anschaut, dann müsste doch eindeutig die Goldkugel schneller am Boden liegen...
Zum Vergleich:
Dichte des Aluminiums:
Aluminium
Dichte des Goldes:
Gold

bye
FreNZeN
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Wenn du schon bei Newton bist, dann würde ich auch hier lesen.
Das Newtonsche Apfel auf den Kopf fallen Gesetz kommt hier zum tragen.
Massen ziehen sich an.
Die Erdmasse beträgt 5,9736·10^24 kg

Klar ist die Masse der Goldkugel höher und zieht somit Erde mehr an als die Aluminiumkugel. ;)
Aber wenn die beiden brav nebeneinander so vor sich herumfallen?
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

McUsher schrieb:
@Asghan und RubyRhod und alle, die meine, die kommen gleichzeitig unten an:
Wenn dem so wäre, müsste jedes Stahlschiff untergehen.
Würden sie auch aber es gibt ja im Wasser auch Auftrieb! ;)
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

@McUsher
erkläre es physikalisch, bitte

ich lasse mir meine mathe-lk-15punkte (ist übrigends eine 1+) nicht mit einem "Wenn dem so wäre, müsste jedes Stahlschiff untergehen." versauen!

außerdem frage ich mich, was schiffe mit fallenden ojekten und dem luftwiderstand zu tun haben!
hast du meinen kleinen beitrag überhaupt gelesen? der ist sowas von primitiv und logisch, dass es jeder verstehen müsste...

@Frenzen: bitte lies den beitrag nr. 20 - der verfasser ist echt n toller typ!

@phil hab gerade deinen ersten post bewusst gelesen (weil davor und danach eh nur mist stand xD):
HAHA :P
auch wenn du meinst, dass gold formfester als aluminium ist - ist es nicht ;-)
also kommt das gold später unten an =)
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

Ausrechnen wirst du das mit deinen 15 Punkten müssen :)
Im Prinzip ist es Wurscht, ob der Auftrieb durch Wasser oder Luft erzeugt wird.

Anderes Beispiel:
Bitte vergleiche Goldkugel 1m Durchmesser und ein gleich großer Ballon mit Helium gefüllt...
Müsste ja nach eurer Rechnung sonst auch gleichzeitig unten ankommen.
Beim Vergleich Holz/Gold ist halt der Unterschied nicht so groß.
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Ok, mal rechnerisch:

2 Kugeln mit den Massen m1 und m2 und beide mit gleichem Radius r.

E(kinetisch)=m/2 v²
E(potentiell)=mgh

Damit ergibt sich v²=2gh

Ohne Beachtung von Luftreibung und Auftrieb ist die Geschwindigkeit und damit auch die Fallzeit unabhängig von der Masse.

Die Luftreibung hängt für die mir erdenklichen Fälle nur von der Geschwindigkeit der Körper und natürlich ihrem Luftwiderstand ab.

Bleibt also der Auftrieb und der schlägt leider immer zu, solange kein Vakuum vorhanden ist. Allerdings müsste die Fallstrecke bei einer Eisen und einer Nickelkugel schon sehr lang sein, da die Dichte von Luft dann doch eher sehr gering gegen massive Metalle ist.
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Beim Luftwiderstand wirkt auf beide Kugeln die gleiche Kraft. Aber wenn man die Bremsung (also Beschleunigung in die andere Richtung) durch die Kraft berechnen möchte, braucht man F=m*a (bzw. F/m=a), und siehe da, je geringer die Masse, desto stärker die Bremsung.
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Das was Rumbah schreibt ist wohl physikalisch etwas differenzierter ausgedrückt, als das was ich mit "Auftrieb" beschrieben habe :)

[edit] da greift wohl meine Sig ;)
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

das sollte alles lösen

Einberechnung des Luftwiderstandes
Normalerweise fallen Körper im Alltagsleben nicht durch ein Vakuum, sondern durch das Medium Luft.
Durch die Reibungskraft wird die Beschleunigung verlangsahmt, so dass Körper mit einer konstanten Endgeschwindigkeit fallen. Diese ist zum Beispiel bei Fallschirmspringern 7m/s.
Die Beschleunigung beim Fall durch Luft ist zusätzlich zur Fallbeschleunigung vom Quadrat der Geschwindigkeit abhängig:
a = g * (1 - kv²)

Für die Konstante k gilt:
k = 0,5 * c[w] * ρ * A / G

c[w] ist der Widerstandsbeiwert, der von der Form des fallenden Körpers bestimmt wird.
ρ ist die Dichte, also bei Luft 1,29kg/m³
A ist Querschnittsfläche des fallenden Körpers
G ist die Gewichtskraft G = m * g des fallenden Körpers

Da ist also G Gewichtskraft doch ausschlaggebend.
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

McUsher du denkst gestört - oder hast keine Ahnung!

Der Auftrieb ist leicht zu berechnen: Man nehme das Volumen des Verdrängten Stoffes, die Dichte und errechne nun dessen Masse - oder man wiegt direkt.. :freak:

Genau diese Masse bildet den Auftrieb - natürlich immer in Bezug auf die geweilige Gravitation bzw Beschleunigung.

Da beide Kugeln den gleichen Radius haben, haben sie den gleichen Auftrieb!
Da beide Kugeln gleich beschaffen sind, haben sie den gleichen Luftwiderstand!
Da beide Kugeln sich NUR UND EINZIG UND ALLEIN! durch die Masse unterscheiden, die Masse beim freien Fall aber überhaupt gar keine Rolle spielt, fallen beide Kugeln eben nicht gleich schnell!

@OC-a-lot:
tolle Quelle!
"bei Fallschirmspringern 7m/s." 7?! 7 x 3,6= circa 25km/h!!
Ich werde ab heute das Wort Fallschirmspringen verbieten, weil man beim Sprung aus einem Flugzeug ja keinen Fallschirm mehr braucht - 25km/h Fallgeschwindigkeit.. da reicht Rasen, um die Landung bequem zu gestalten!
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

Ok ich erklär euch das jetzt mal,
ohne Luftwiderstand (also im Vakuum) kommen beide Kugeln exakt gleichzeitig an, wurde ja schon oft genug gezeigt. Berücksichtigt man den Luftwiderstand, müsste man nach sehr kurzer Zeit turbulente Strömung ansetzen, was eine nichtlineare Differentialgleichung ergibt. Allerdings kann man es auch einfacher machen, indem man weiß das Gold die höhere Dichte besitzt somit eine größere beschleunigende Kraft auf die Goldkugel wirkt als auf die aus Alu, der Luftwiderstand ist für gleiche Geschwindigkeiten beider natürlich gleich. Jedoch ist das Verhältnis von Reibungskraft zur Schwerkraft beim Alu größer, wodurch dessen Beschleunigung mehr gemindert wird als die von Gold. Die Goldkugel ist eher unten!
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

es kommen beide gleichzeitig an, da wie gesagt gilt: x=0.5*a*t², nach t aufgelöst kommt heraus: 2x/a=t²

da x(weg) gleichgroß ist, und a immer 9,81m/s² ist es egal, welche schwerer ist. vorrausgenommen sie besitzenm den selben luftwiderstand(selbe form, oberflächenbeschaffenheit) DAS GEWICHT IST EGAL!
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

Tsts.. Wer heute so alles 15 punkte in Physik bekommt... ;)
Erzähl das bloß nich deinem Physiklehrer :)
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

einige denken zu einfach.
Schaut doch mal meine letzten post.

Die Goldkugel kommt eher an !
 
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AW: welche kugel is schneller am boden?

Carnivor schrieb:
...Jedoch ist das Verhältnis von Reibungskraft zur Schwerkraft beim Alu größer, wodurch dessen Beschleunigung mehr gemindert wird als die von Gold. Die Goldkugel ist eher unten!!!

Äh, Reibungskraft von Metallen auf Luft? Mach mich nicht fertig! :freak:
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Oh oh...
Die Goldkugel ist schneller unten ^^
Und die 15 Punkte waren berechtigt, ok? Auch dass ich im Bund deutscher Physiker bin, ist berechtigt.
(Die Schule ist Schuld! Wir haben noch NIE mit Luftwiederstand gerechnet. (Oder uns drüber Gedanken gemacht.) :freaky: ) Außerdem hab ich zu einfach gedacht :P

Stimmt schon.. aber die Erklärungen sind trotzdem alle Mist!
Hab nun keine Lust Formeln rauszusuchen, aber folgende Idee:

Beide Kugeln - gleicher Radius, unterschiedliche Masse - Luft bremst - aber die schwerere Kugel wird weniger gebremst, weil der Luftwiderstand eine Kraft ist, die sich auf schwerere Massen weniger auswirkt!
F=m*a
Die Goldkugel wird also weniger gebremst, fällt also schneller!

(Ja, ich gestehe mir diesen Fehler ein!)
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

Das Beispiel könnte man auch mit anderen Stoffen machen.

Hier ist eins mit Holz und Eisen.


Und im Fall hier, würde die Goldkugel zuerst einen Krater verursachen. ;)
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

die reibungskraft entspricht dem luftwiderstand, das ist die kraft die der beschleunigung nach unten entgegen wirkt.
und ist für gleiche körpformen mit gleicher geschwindigkeit immer gleich groß
 
AW: welche kugel is schneller am boden?

wieso nicht ?!
Bei dieser großen Wegstrecke ist diese Reibung ganz und gar nicht zu vernachlässigen...

Luftreibung auf flachen oberflächen ist sogar größer, da die verwirbelungen stärker ausfallen...
Es gibt doch diese Haifischhaut erkenntniss..
Ein Hai wäre langsamer wenn er eine wirklich glatte haut hätte, da die Wasserstromverwirbelung auf seiner haut ansteigen würde..
Fakt ist dass seine mit kkleinen "Pickeln" bezogene Haut eine bessere Wasserstromdynamik ergibt als eine glatte...
 
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