Grundlagen des freien Falls
Stell dir vor, du lässt einen Ball aus dem Fenster fallen - das ist ein freier Fall! Dabei wirkt nur die Gravitationskraft auf den Körper, alle anderen Kräfte ignorieren wir erstmal. Das Geniale daran: Es ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung ohne Anfangsgeschwindigkeit.
Die Fallbeschleunigung beträgt auf der Erde immer g = 9,81 m/s² - egal ob du eine Feder oder einen Hammer fallen lässt! Im Vakuum fallen tatsächlich alle Körper gleich schnell. Galileo Galilei bewies das schon um 1600 mit seinen berühmten Experimenten auf schiefen Ebenen.
Für Berechnungen brauchst du nur zwei simple Formeln: Das Weg-Zeit-Gesetz s = ½ · g · t² und das Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz v = g · t. Mit diesen beiden Formeln löst du fast alle Aufgaben zum freien Fall!
Merktipp: Die Fallbeschleunigung g ist überall auf der Erde fast gleich - am Äquator etwas weniger 9,78m/s2, an den Polen etwas mehr 9,83m/s2.
Wenn Luftwiderstand dazukommt, wird's komplizierter. Die Luftwiderstandskraft wirkt der Gravitationskraft entgegen, deshalb rechnest du: Fges = mg - bv. Je schneller der Körper wird, desto größer wird der Luftwiderstand.