Der freie Fall von zwei Massen

algarius · Anmeldungsdatum: 23.01.2015 Beiträge: 17

Ich habe im Vakkum zwei Massen m1=10 Gramm und m2=100000 Gramm. Nun werden beide fallen gelassen, Durch Experimente ist nachgewiesen dass die Masse keine Rolle soielt und beide gleich schnell nach unten fallen mit 9.81 m/s2.

Auf die Masse m1 wirkt die Gewichtskraft 9.81*m1 und auf die Masse m2 die Gewichtskraft 9.81*m2. Also es wirken unterschiedliche Kräfte von der Erde auf die zwei Massen. Wie weiss nun aber die Erde dass die Massen unterschiedlich schwer sind und verschiedene Kräfte aufbringen muss damit beide Massen mit 9.81 beschleunigt werden ? Bei einer Masse muss die Erde weniger Kraft auf die Masse wirken um diese auf 9.81 zu beschleunigen und auf die andere Masse muss die Erde eine grössere Kraft aufwenden um die Masse zu beschleunigen auf 9.81 ? Das verstehe ich nicht.

P.s Ich bin kein Physiker sondern Gärtner, daher ein ziemlicher Newbie was Physik betrifft. Die ganze Physik ist aber für mich sehr spannend sodass ich mir solche Fragen stelle.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5870

Vielleicht eine blöde Antwort, aber es zeigt einfach das Experiment (bzw. bis jetzt alle Experimente), dass zwischen zwei Massen eine Gravitationskraft wirkt gemäss dem Newtonschen Gravitationsgesetz. Und nach diesem ist die Kraft proportional zu den beiden Massen. Auf der Erde ist die Anziehungskraft auf einen Körper Richtung Erdmittelpunkt folglich proportional zur Masse m des Körpers:

(genaugenommen müsste man für den Wert der Erdbeschleunigung noch u.a. die Zentrifugalkraft berücksichtigen, die auf den Körper infolge der Erdrotation wirkt).
Vielleicht gibt es einen tieferen Grund für die Proportionalität zu den Massen z.B. aus der Allgemeinen Relativitätstheorie, aber dazu müssten andere etwas schreiben.

willyengland · Anmeldungsdatum: 01.05.2016 Beiträge: 677

Vielleicht hilft es dir, wenn du dir vorstellst, dass auf jedes Atom die gleiche Kraft wirkt.
Da nun in der einen Masse mehr Atome sind, wirkt auch eine stärkere Kraft.
F(gesamt) = Summe Einzelkräfte

terminus · Anmeldungsdatum: 17.10.2020 Beiträge: 555

stell dir vor, du hättest 1 große und 1 kleine (Kugel-)Masse, die "theoretisch" unterschiedlich schnell fallen (z.B. die große schneller).
Dann stell dir vor, du würdest sie mit einer Zugfeder dazwischen aneinander befestigen zu einer "Doppel-Kugel":
würde dann die eine (die kleinere) die andere (größere) bremsen und "zurückhalten" beim Fallen? Weil sie ja für sich alleine langsamer fällt? Und dabei die Feder auseinanderziehen?
Würde die zusammengesetzte Doppel-Kugel dann langsamer fallen als eine Kugel, die von vornherein so groß ist wie die zusammengesetze, die ja nun schwerer ist als jede der beiden einzelnen anderen,
und dann, weil sie schwerer ist, ja schneller fallen müsste?

(nein, natürlich nicht)
;)

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Wie Du aus Myons Gleichung siehst, kürzt sich die Masse raus. Die Beschleunigung ist unabhängig von der Masse und damit auch die Fallgeschwindigkeit.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

algarius · Anmeldungsdatum: 23.01.2015 Beiträge: 17

Vielen Dank für eure Antworten. nun ist mir alles klar.