Je höher Sie beim Springen sind, desto mehr schmerzt es, wenn Sie den Boden berühren. Das liegt daran, dass die Schwerkraft der Erde Sie ständig in Richtung ihres Zentrums beschleunigt. Aber es gibt tatsächlich eine maximale Geschwindigkeit, die Sie erreichen, bei der die Beschleunigung der Erdanziehung durch die Luftwiderstand der Atmosphäre. Die maximale Geschwindigkeit wird als Endgeschwindigkeit bezeichnet.
Die Endgeschwindigkeit ändert sich abhängig vom Gewicht des fallenden Objekts, seiner Oberfläche und dem, durch was es fällt. Zum Beispiel wiegt eine Feder nicht viel und bietet der Luft beim Fallen eine sehr große Oberfläche. Seine Endgeschwindigkeit ist also viel langsamer als die eines Felsens mit dem gleichen Gewicht. Aus diesem Grund kann eine Ameise von einem hohen Gebäude fallen und unversehrt landen, während ein ähnlicher Sturz Sie töten würde. Denken Sie daran, dass dieser Prozess in jedem Gas oder jeder Flüssigkeit stattfindet. Die Endgeschwindigkeit definiert also die Geschwindigkeit, mit der ein Stein sinkt, wenn Sie ihn ins Wasser fallen lassen.
Angenommen, Sie sind ein Fallschirmspringer, der aus einem Flugzeug springt. Was ist die schnellste Geschwindigkeit, die Sie fahren werden? Die Endgeschwindigkeit eines Fallschirmspringers in einer Freifallposition, in der er mit dem Bauch auf die Erde fällt, beträgt etwa 195 km/h (122 mph). Aber sie können ihre Geschwindigkeit enorm steigern, indem sie ihren Kopf zur Erde ausrichten – zum Boden tauchen. In dieser Position erhöht sich die Geschwindigkeit des Fallschirmspringers auf über 400 km/h.
Den Geschwindigkeitsweltrekord im Fallschirmspringen hält Joseph Kittinger, der durch die richtige Körperorientierung und Sprünge in großer Höhe mit weniger Windwiderstand mit einer Geschwindigkeit von 988 km/h stürzen konnte.
Die Schwerkraft der Erde zieht mit einer konstanten Beschleunigung von 9,81 Metern/Sekunde an dir vorbei. Ohne Windwiderstand fallen Sie jede Sekunde 9,81 Meter/Sekunde schneller. 9,81 Meter/Sekunde in der ersten Sekunde, 19,62 Meter/Sekunde in der nächsten Sekunde usw.
Die Gegenkraft der Atmosphäre wird Widerstand genannt. Und der Betrag der Widerstandskraft nimmt ungefähr proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit zu. Wenn Sie also Ihre Geschwindigkeit verdoppeln, erfahren Sie eine Quadratur der Widerstandskraft. Da die Widerstandskraft viel schneller ansteigt als die konstante Beschleunigung, erreichen Sie schließlich ein perfektes Gleichgewicht zwischen der Schwerkraft und der Widerstandskraft von allem, was Sie durchqueren.
Außerhalb der Erdatmosphäre gibt es jedoch keine Endgeschwindigkeit. Sie werden einfach weiter beschleunigen, bis Sie gegen alles prallen, was an Ihnen zieht.
Wir haben viele Artikel über die Endgeschwindigkeit für Universe Today geschrieben. Hier ist ein Artikel über die Definition von Geschwindigkeit , und hier ist ein Artikel über die X-Prize-Teilnehmer, der den Falltest abschließt
Weitere Informationen zur Terminal Velocity finden Sie unter a Vortrag über Endgeschwindigkeit , und hier ist ein Link zu einem NASA-Artikel mit dem Titel: Wie die Dinge fallen .
Wir haben auch eine ganze Episode von Astronomy Cast all about Gravity aufgenommen. Hör zu, Folge 102: Schwerkraft .
Quellen:
NASA
Wikipedia
GSU Hyperphysik
