Wie Schnell Fällt Ein Mensch
Wie Schnell Fällt Ein Mensch? Ein Blick auf die Physik des Fallens
Stell dir vor, du stehst auf einem Sprungturm. Du blickst nach unten. Die Frage kommt auf: Wie schnell falle ich eigentlich, wenn ich springe? Das ist gar nicht so einfach zu beantworten, wie es scheint. Es hängt nämlich von verschiedenen Faktoren ab.
Am Anfang, im Moment des Sprungs, ist deine Geschwindigkeit null. Du stehst ja still. Dann beginnt die Erdanziehungskraft, auch Gravitation genannt, zu wirken. Sie zieht dich nach unten. Denk an einen Apfel, der vom Baum fällt. Genau dasselbe Prinzip!
Die Beschleunigung verstehen
Die Erdanziehungskraft bewirkt eine Beschleunigung. Das bedeutet, deine Geschwindigkeit nimmt stetig zu. Auf der Erde beträgt diese Beschleunigung etwa 9,81 Meter pro Sekunde zum Quadrat (m/s²).
Was heißt das konkret? Nach einer Sekunde im freien Fall bist du ungefähr 9,81 Meter pro Sekunde schnell. Nach zwei Sekunden etwa 19,62 m/s. Und so weiter. Stell dir vor, du fährst mit einem Auto. Die Beschleunigung ist wie das Gaspedal, das deine Geschwindigkeit erhöht!
Allerdings ist das nur die halbe Wahrheit. Denn in der Realität spielt noch etwas anderes eine große Rolle: der Luftwiderstand.
Der Luftwiderstand als Bremse
Wenn du fällst, schiebst du die Luft vor dir her. Die Luft bremst dich ab. Je schneller du wirst, desto größer wird der Luftwiderstand. Denk an einen Fallschirm. Er vergrößert die Oberfläche und damit den Luftwiderstand enorm. Dadurch wird die Fallgeschwindigkeit stark reduziert.
Der Luftwiderstand hängt von deiner Form und deiner Oberfläche ab. Ein Mensch, der sich flach ausbreitet, hat einen größeren Luftwiderstand als ein Mensch, der sich zusammenkauert. Denk an eine Feder und eine Bowlingkugel. Die Bowlingkugel fällt schneller, weil sie weniger Luftwiderstand hat.
Die Endgeschwindigkeit: Wo der Fall ein Ende hat
Irgendwann erreicht man eine Geschwindigkeit, bei der der Luftwiderstand genauso groß ist wie die Erdanziehungskraft. Dann beschleunigt man nicht mehr weiter. Diese Geschwindigkeit nennt man Endgeschwindigkeit.
Für einen durchschnittlichen Menschen, der mit dem Bauch nach unten fällt, liegt die Endgeschwindigkeit bei etwa 200 km/h. Das ist ziemlich schnell! Wenn man einen Fallschirm öffnet, wird die Endgeschwindigkeit drastisch reduziert, auf etwa 5-6 m/s, was einer angenehmen Landung entspricht.
Merke: Die Endgeschwindigkeit ist nicht für jeden gleich. Sie hängt vom Gewicht, der Form und der Oberfläche des fallenden Objekts ab.
Ein paar Beispiele zum besseren Verständnis
Stell dir vor, du wirfst ein Blatt Papier und einen Stein gleichzeitig vom gleichen Punkt ab. Der Stein fällt viel schneller zu Boden. Warum? Weil das Blatt Papier einen viel größeren Luftwiderstand hat.
Oder denke an einen Base-Jumper. Er springt von einem hohen Gebäude oder einer Klippe. Zuerst beschleunigt er. Dann erreicht er seine Endgeschwindigkeit. Kurz vor dem Aufprall öffnet er seinen Fallschirm, um sicher zu landen. Die *Fallschirmöffnung* erhöht den Luftwiderstand drastisch und verlangsamt den Fall.
Fazit: Es ist komplizierter als gedacht!
Wie schnell ein Mensch fällt, ist keine einfache Frage. Es hängt von der Erdanziehungskraft, dem Luftwiderstand, der Form und dem Gewicht ab. Am Anfang beschleunigt man. Dann erreicht man irgendwann die Endgeschwindigkeit. Die Physik des Fallens ist ein spannendes Thema!
Denk beim nächsten Sprung ins Schwimmbad daran! Auch dort wirkst du mit den Kräften der Physik.
