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David Scherfgen

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11

27.03.2020, 09:26

Du verwechselst da was.

Die Schwerkraft, die auf ein Objekt wirkt, ist proportional zur Masse des Objekts: Je schwerer ein Objekt, desto mehr Schwerkraft wirkt auf es.

Auf ein Objekt mit der Masse 1 kg wirkt eine Schwerkraft von 1 kg * 9,81 m/s² = 9,81 N.
Auf ein Objekt mit der Masse 2 kg wirkt eine Schwerkraft von 2 kg * 9,81 m/s² = 19,62 N.

Durch die Kraft erfährt das Objekt eine Beschleunigung. Diese ist wiederum umgekehrt proportional zur Masse. Je schwerer ein Objekt, desto mehr Kraft brauche ich, um es zu beschleunigen.

Und nun beides zusammen: Schwerkraft ist proportional zur Masse, Beschleunigung umgekehrt proportional. Darum führt die Schwerkraft bei allen Objekten, egal wie schwer sie sind, zur selben Beschleunigung. Zwei gleich schwere Objekte fallen ohne Luftwiderstand gleich schnell. Erst wenn man den Luftwiderstand dazunimmt, gibt es einen Unterschied (siehe unten).

Zitat

Mir ist klar, daß Objekte gleicher Größe und gleicher Form auch gleichschnell fallen, da sie nur vom Luftwiderstand abhängig sind, aber auch das wäre ja nicht das Ergebnis dieser Formel.

Was meinst du mit "Größe"?
Eine Bowlingkugel fällt im Nicht-Vakuum schneller als eine Styroporkugel gleicher Form und Größe.
Die Schwerkraft beschleunigt zunächst einmal beide gleich stark. Aber auf beide wirkt auch noch der Luftwiderstand. Bei der Styroporkugel hat er wesentlich mehr Bremswirkung, weil ihre Masse so gering ist.

Tonmeister

Frischling

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12

27.03.2020, 10:08

Eine Bowlingkugel fällt im Nicht-Vakuum schneller als eine Styroporkugel gleicher Form und Größe.
Die Schwerkraft beschleunigt zunächst einmal beide gleich stark. Aber auf beide wirkt auch noch der Luftwiderstand. Bei der Styroporkugel hat er wesentlich mehr Bremswirkung, weil ihre Masse so gering ist.

Sorry, aber das stimmt so nicht.

Wenn man zwei Objekte gleicher Größe(also die Ausmaße) und gleicher Form aus gleicher Höhe fallen lässt, dann kommen sie auch gleichzeitig auf dem Boden an.

Zum Einen ist ja die Schwerkraft für jedes der Objekte gleich, sofern sie sich am selben Ort befinden. Sie werden also im luftleeren Raum gleichschnell beschleunigt. Die Kraft die der Schwerkraft auf der Erde entgegenwirkt ist die Reibung der Luft, also der Luftwiderstand.

Da die Objekte sich einzig und allein nur durch die Masse unterscheiden, diese aber keinerlei Auswirkung auf die Fallbeschleunigung hat, ist der Luftwiderstand ebenfalls für beide Objekte gleich. Das bedeutet, daß auf beide Objekte die selbe Kraft nach "unten" und auch die selbe Gegenkraft wirkt. Und somit fallen sie gleich schnell.

Schrompf

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13

27.03.2020, 10:20

Probier's mal aus. David hat Recht, wirst Du feststellen. Der Grund ist, dass zwei gleich geformte Körper zwar den selben Luftwiderstand haben, aber die Gravitation bei unterschiedlicher Dichte unterschiedlich große Kräfte bewirkt. Leichtes großes Ding: wenig Kraft durch Gravitation, moderat Kraft durch Luftwiderstand, fällt langsamer. Schweres großes Ding: viel Kraft durch Gravitation, moderat Kraft durch Luftwiderstand, fällt schneller.
Häuptling von Dreamworlds. Baut aktuell an nichts konkretem, weil das Vollzeitangestelltenverhältnis ihn fest im Griff hat. Baut daneben nur noch sehr selten an der Open Asset Import Library mit.

Tonmeister

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14

27.03.2020, 10:46

...aber die Gravitation bei unterschiedlicher Dichte unterschiedlich große Kräfte bewirkt.

Das stimmt leider auch nicht, denn wenn dem so wäre, dann würden Objekte unterschiedlicher Masse im Vakuum unterschiedlich schnell fallen. Dem ist aber nicht so.

Nox

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15

27.03.2020, 11:53

Ganz ehrlich? Was erhoffst du dir von dem Ganzen, wenn du nicht bereit bist Hilfen anzunehmen bzw. darin mal ein wenig Geisteskraft zu investieren, das gesagte zu verstehen?

Beschleunigung ist unabhängig von der Masse -> Objekte auf die die gleiche Beschleunigung wirkt, haben das gleiche s(t) verhalten => Stahlkugel fällt im perfekten Vakuum genauso schnell wie eine Feder.

Aber in Athmosphäre gilt es zunächst die Nettobeschleunigung zu berechnen: a = F_ges / m = (F_schwerkraft + F_reibung) / m (alles vektoriell) oder aber a = (F_schwerkraft - F_reibung) / m, hier nun skalar unter der Annahme einer klassischen Reibungskraft entgegengerichtet der Beschleunigungsrichtung. Einsetzen der Schwerkraftformel sowie vereinfachen: a = g - F_reibung/m . Geht man von gleichen Körpern und gleicher Geschwindigkeit aus so gilt F_reibung(leicht) = F_reibung(schwer). Somit gilt dann auch a(leicht) = g - F_reibung/m(leicht) < g - F_reibung/m(schwer) = a(schwer), da m(leicht) < m(schwer) und damit F_reibung/m(leicht) > F_reibung/m(schwer) => Leichter Körper fällt langsamer als ein gleichförmiger schwererer Körper.

Grenzfälle wie F_reibung > F_schwerkraft usw sind hier mal nicht betrachtet.
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Tonmeister

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16

27.03.2020, 12:19

Ganz ehrlich? Was erhoffst du dir von dem Ganzen, wenn du nicht bereit bist Hilfen anzunehmen bzw. darin mal ein wenig Geisteskraft zu investieren, das gesagte zu verstehen?

Ganz ehrlich ? Wieso fühlst Du Dich gleich angegriffen, wenn jemand eine andere Meinung hat ?

Sehen wir es doch mal so:
Wenn zwei Menschen zu einem Thema unterschiedliche Meinungen haben, dann liegt entweder einer richtig und der andere falsch, oder es liegen beide falsch. Es kann ja sein, daß ich falsch liege und dann bin ich auch durchaus bereit meinen Fehler einzugestehen und etwas anderes zu akzeptieren. Es ist aber in keinem Fall weder nötig, noch irgendwie zielführend, den jeweils anderen runterzumachen. :nono:


Zurück zum Thema:
Wenn Objekte große Massen haben (z.B. Erde und Mond), dann gilt natürlich das Wechselwirkungsgesetz. Das gilt selbstverständlich immer, ist aber vernachlässigbar, wenn die Masse des einen Objektes wesentlich größer ist als das des anderen (Erde > Ball). Eine Stahlkugel ist zwar schwerer als eine Plastikkugel, aber ich denke Du vergisst die Massenträgheit.

Du kannst mir gern das Gegenteil beweisen, aber bis dahin bleibe ich bei meiner Meinung, daß die Masse eines Objekts absolut nichts mit der Beschleunigung im freien Fall zu tun hat. ;)

Nox

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17

27.03.2020, 12:44

Und hier sehe ich das Grundlegende Problem: Grundkursphysik ist keine Frage der Meinung. Man kann meinen was man will, der Apfel fällt dennoch runter.
Ähnlich verhält es sich beim "nach Hilfe fragen": Wenn man Hilfe haben will, sollte man auch bereit sein diese anzunehmen und über das Gesagte/Geschriebene ernsthaft nachzudenken und nicht einfach mit einem "nein stimmt nicht, weil es nicht zu meinem Weltbild passt" zu quitieren.

Hier vergesse ich übrigens die Massenträgheit nicht. Denn diese steckt implizit in F=m*a (mehr Kraft notwendig für gleiche Beschleunigung bei größerer Masse). Du kannst natürlich gerne die Korrektheit der Formeln bzw. der angewendeten Mathematik anzweifeln, aber dann bitte begründet. Es kann ja sein, dass mir ein Logik/Rechenfehler unterlaufen ist. Aber ein "meine Meinung" als Argument gegen einen mathematisch hergeleiteten Sachverhalt zeugt für mich von einer fragwürdigen Grundhaltung. Ich meine: Du willst doch Hilfe haben. Dann solltest du meiner Meinung nach auch den Willen zeigen dich mit ernsthaften Versuchen der Hilfestellung genauer auseinander zu setzen. Vllt machst du das ja bereits schon im maximalen Umfang und ich tue dir gerade großes Unrecht - dann tut es mir leid.
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Tonmeister

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18

27.03.2020, 12:58

Mir zu unterstellen ich würde keine Hilfe annehmen wollen oder über das Gesagte nicht nachdenken, ist einfach nicht richtig.
Selbstverständlich habe ich intensiv darüber nachgedacht und mich speziell nochmal belesen, aber das stützt eben eher meine Theorie als Deine. Trotzdem werde ich einen Fehler meinerseits absolut anerkennen, wenn mir dieser bewusst geworden ist.
Doch tatsächlich sagt mein Wissen über Physik etwas anderes aus und wird auch mehrfach durch meine Recherche bestätigt.

Als Beispiel nenne ich hier mal zwei Seiten:
http://schulen.eduhi.at/riedgym/physik/9…_freie_fall.htm
https://www.leifiphysik.de/mechanik/frei…sen/freier-fall


Ich habe eben mal ein "hochwissenschaftliches" Experiment gemacht. :D

Und zwar habe ich zwei geometrisch identische Behältnisse genommen, wobei eins leer(10g) und eins mit Stahlkugeln(804g) gefüllt war. Die hab ich dann aus der gleichen Höhe fallengelassen und sie kamen gleichzeitig am Boden an.
Wenn Du die Möglichkeit hast, dann mach bitte auch mal so ein Experiment.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Tonmeister« (27.03.2020, 13:13)


Nox

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19

27.03.2020, 13:26

Kernaussage aus Quelle 1 und 2: Alle Körper fallen (ohne Reibung) gleich schnell.

Unsere Aussagen:

Darum führt die Schwerkraft bei allen Objekten, egal wie schwer sie sind, zur selben Beschleunigung. Zwei gleich schwere Objekte fallen ohne Luftwiderstand gleich schnell. Erst wenn man den Luftwiderstand dazunimmt, gibt es einen Unterschied (siehe unten).

Stahlkugel fällt im perfekten Vakuum genauso schnell wie eine Feder.


Du siehst also unsere Aussagen sind soweit alle Deckungsgleich. Doch diese Aussage trifft nur fürs perfekte Vakuum zu! Sobald man Reibung berücksichtig gibt es Unterschiede zwischen unterschiedlich dichten und sonst gleichen Körpern.

Um aber nochmal auf den Auslöser dieser "Unterdiskussion" zurück zu kommen:

Dann ist die auf die Kreise wirkende Gesamtkraft rund 9.81 und somit die Beschleunigung a = ~9.81 * InverseMasse.
Aber wenn man das so rechnet, dann ergibt das für den Stahlkreis eine kleinere Beschleunigung als für den Plastikkreis. Er fällt also langsamer als der andere.

David hat es zwar schon ausführlich versucht zu erläuern, aber vllt hilft es nochmal mit anderen Worten: Deine Formel ergibt für den Stahlkreis nur dann eine kleinere Beschleunigung wenn du für den Stahlkreis und den Plastikkreis die gleiche Kraft einsetzen würdest. Wenn du aber die korrekte Kraft einsetzt ergibt sich a(stahl) = F(stahl) * InverseMasse(stahl) = g * Masse(stahl) * InverseMasse(stahl) = g. Nun kannst du stahl durch plastik ersetzen und wirst feststellen, dass a(stahl) = g = a(plastik) gilt. Warum? Nachrechnen und/oder Davids Beispiel nochmal genau durchlesen, nachvollziehen und verstehen.
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Tonmeister

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20

27.03.2020, 13:42

Kernaussage aus Quelle 1 und 2: Alle Körper fallen (ohne Reibung) gleich schnell.

Da geh ich auch absolut mit. Die einzige Reibung die aber in meinem Beispiel stattfindet ist ja der Luftwiderstand.
Da dieser für beide Objekte gleich ist, ist die resultierende Kraft aus Schwerkraft+Luftwiderstand für beide Objekte gleich und somit fallen sie auch gleich schnell, denn der Luftwiderstand hat ja nichts mit der Dichte eines Materials zu tun.

Wie gesagt kann ich mich auch irren, aber mir erschließt es sich gerade nicht anders.


...und wirst feststellen, dass a(stahl) = g = a(plastik) gilt.

Das bedeutet a(stahl) = a(plastik) und genau das sage ich doch die ganze Zeit. 8|

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