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24.09.11 · 12:32 Uhr
Energieerhaltung und der freie Fall
Kategorie: Naturwissenschaften · Kommentare: 21
Energie ist eine seltsame Sache. Sie lässt sich nicht erzeugen, sondern nur umwandeln. Vernichten lässt sie sich auch nicht, sondern meistens leider nur verschwenden. Besonders interessant ist die potentielle Energie die man aufgrund seiner Position in einem Schwerefeld besitzt. Man fühlt sich eigentlich nicht sonderlich anders, wenn man am Dach eines 10stöckigen Hauses steht oder im Erdgeschoß. Trotzdem hat man im ersten Fall eine wesentlich höhere potentielle Energie als im zweiten Fall. Das lässt sich leicht demonstrieren: wer aus dem Fenster im Erdgeschoß hüpft, dem passiert nicht viel. Vom Dach des Hauses sollte man aber nur springen, wenn man genau weiß, was man tut - ansonsten könnte einem die Ankunft am Erdboden Probleme bereiten...
Solche Experten, sowohl für Energie und Physik als auch für dramatische Wissenschaftstunts, sind die Sciencebusters (ich habe z.B. hier schon über sie berichtet). In einem kurzen Video demonstrieren sie, was beim Sprung aus 36 Meter Höhe physikalisch abläuft:
Coole Sache! Obwohl hier die Bremswirkung durch das Seil war sicherlich recht groß war und der Sprung kein echter freier Fall. Der ist aber wirklich super! Ich selbst bin ja vor 15 Jahren mal in Kärnten von einer 96 Meter hohen Brücke gehüpft - natürlich entsprechend mit Seilen gesichert! Dieser Bungy-Sprung war eine echte Erfahrung (und wenn man sowas macht, dann will man damit natürlich auch angeben, da müsst ihr jetzt also durch!).
Es ist vor allem äußerst faszinierend, die große Beschleunigung die bei so einem Fall autritt, am eigenen Leib zu erfahren. Ein bisschen kennt man das ja aus dem Alltag. Wenn man z.B. ein einem schnellen Auto sitzt oder bei einem Flugzeugstart. Oder aber wenn man im Schwimmbad vom Sprungturm hüpft. Genauso fängt es auch auf der hohen Brücke an - aber dann geht es immer weiter und darauf sind Körper und Gehirn normalerweise nicht vorbereitet. Ich erinnere mich noch genau an meine Gedanken, die mir damals durch den Kopf gingen: "Argh, Argh, Argh! Was ist denn jetzt das, um Himmels Willen!" Aber abgesehen davon war es eine extrem coole Erfahrung; ich kann es nur empfehlen!
Es ist auch eine vergleichsweise billige Möglichkeit auch mal zu erfahren, wie es ist einfach so in der Luft zu schweben. Nach dem Fall wird man vom Gummiseil wieder nach oben gezogen und hängt beim "Rebound" für einen Augenblick schwereloskräftefrei in der Luft.
Es mag durchaus billigere und ungefährlichere Wege geben, ein paar dieser physikalischen Grundlagen direkt selbst zu erfahren. Aber das was die Sciencebuster (bzw. ich) gemacht haben, macht auch noch riesigen Spaß. Außerdem kann man danach wunderbar damit angeben! :)
Autor: Florian Freistetter· 21 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
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Kommentare (21)
Und irgendwie passend zum Thema für alle die es gestern auf Twitter verpasst haben: Wieviel Bubble Wrap braucht es um einen Sprung aus dem 6. Stock zu überleben? Zum Glück gibt es Physiker.
"hängt beim "Rebound" für einen Augenblick schwerelos in der Luft. "
Aber du bist doch während des gesamten Falls schwerelos. Was du als "Beschleunigung" beschreibst, ist genau das Gefühl der Schwerelosigkeit. Das war ja genau das, was Einstein auf die Idee des Äquivalenzprinzips brachte (der abstürzende Schornsteinfeger).
@MartinB: Das wollte ich auch schon schreiben - aber dann ist mir eingefallen, dass beim Fall ja auch noch die Luftwiderstandskraft wirkt... (und die dürfte hier ziemlich kräftig sein). Ist halt nicht die idealisierte Situation, die Einstein im Sinn hatte.
@MartinB: Ok, du hast ja recht. Ich hab die Wörter jetzt eher so wie im Alltagsgebrauch verwendet. Vielleicht sollte ich das zu "kräftefrei" ändern.
Zum Thema freier Fall (wenn auch nicht korrekt) gibt es ja noch http://www.vimeo.com/29017795
Ansonsten immer wieder schön zu sehen, dass man Dinge erklären kann, ohne ins Oberlehrerhafte zu wechseln.
Mit Schwerelosigkeit verbinden die meisten Menschen einen Zustand, wie sie ihn von der Beobachtung von Menschen in einer Raumstation kennen. Dieses Bild des frei Herumschwebens passt auf den ersten Blick so gar nicht auf einen Flug im freien Fall. Wie kann man das gedanklich und einfach zusammenbringen?
@Erge: Indem man sich vorstellt, dass man einfach immer an der Erde vorbei fällt.
@Erge: Ich denke mal, ein Problem ist der (von mir oben schon erwähnte) Luftwiderstand. Leute, die mit dem Fallschirm, mit einem Bungee-Seil o.ä. abspringen, sind halt streng genommen nicht im "freien" Fall, sondern werden durch die Luft stark gebremst und in ihren Bewegungen gehindert.
Ein guter Vergleich zur Raumstation wären wohl eher Parabelflüge - weil im Flugzeug die Luft ja mitfällt, hat dort der Luftwiderstand praktisch keinen Einfluss.
http://de.wikipedia.org/wiki/Parabelflug
@Erge
Hab ich hier erklärt:
http://www.scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/02/wie-man-die-raumzeit-krummt-teil-v.php
@Bjoern, Florian
Ja, das stimmt, der Luftwiderstand spielt sicher eine Rolle für das Gefühl.
Schöne Sache! Etwas enttäuscht bin ich allerdings, dass die Herren Oberhummer und Gruber den Schritt nicht gewagt haben - bei dieser entschärften Form des Bungeejumpings ist das ja medizinisch völlig unbedenklich.
"Bungee"! :)
Ist Heinz Oberhummer nicht gesprungen? Sah im Video doch so aus... Und bei Werner Gruber gabs vielleicht ein Gewichtslimit bei der Anlage, dass er vielleicht überschritten hat ;)
Schön wäre vielleicht noch gewesen, wenn man die Bremsanlage noch gezeigt hätte, die ja dann vermutlich recht warm werden muss.
Coole Sache.
Bist du das selber auf dem letzten Bild? Ein Flughörnchen ohne Hörnchen.
@Hindemit: Ja, das bin ich ;)
Wow, gestern erst kam meine Freundin auf die Idee mal zu "bungee jumpen".
Nach der Erklärung hier, werd ich mich wohl davor nicht drücken können... ;-)
@ Hindemit:
Da sind die hier aber cooler...
@noch'n Flo: Na danke - jetzt hab' ich für den Rest des Tages einen Ohrwurm...
nix goes over "Look at my horse" ;)
kurze momente der schwerelosigkeit lassen sich auch gut mit handelsüblichen spielplatzschaukeln erfahren
Du musst den Gedanken des Fallens aus dem Kopf kriegen, dann klappts auch mit dem Schweben :-) Nimm eine Münze, leg sie auf die flache Hand die du vor dich hältst. Nach dem Absprung ziehst du die Hand unter der Münze raus und, voila, die Münze schwebt vor dir. Nicht sehr lange, aber sie schwebt. Genauso wie du selber.