Schneller als der freie Fall
Schneller als der freie Fall. Was auf den ersten Blick paradox erscheint, ist durchaus möglich, wie sich mit Hochgeschwindigkeitsvideos eindrucksvoll belegen lässt.
Man nehme ein schräg stehendes Brett und lasse es gleichzeitig aus derselben Anfangshöhe wie eine Kugel fallen (Abbildung). Das Brett besitzt am Rand eine kleine Kuhle, um eine 30 mm große Stahlkugel zu unterstützen. Etwas weiter innen befindet sich ein für die Kugel passgenauer kleiner Hohlzylinder. Das Brett stößt einseitig (im Bild links) an eine Kante und wird auf der anderen Seite so angehoben, dass die Kuhle mit der Kugel sich über der Position des Zylinders bei horizontalem Brett befindet. In schräger Position sollte der Rand des Auffangzylinders höher sein als die Unterseite der Kugel.
Momentaufnahme eines Hochgeschwindigkeistvideos 104 ms nach dem Beginn des freien Falls einer Kugel und eines Stabes (Foto: M. Vollmer, H.-P. Möllmann)
Beim Loslassen des Bretts könnte man deshalb erwarten, dass beide Körper gleich schnell fallen und die Kugel insofern keine Chance hat im Auffangzylinder zu landen. Die Abbildung widerlegt diese Erwartung. Nach dem Loslassen fällt die Brettspitze deutlich schneller als die im freien Fall befindliche Kugel, unter der das Brett quasi weggezogen wird. Das Video hierzu finden Sie hier.
Die physikalische Erklärung sowie weitere Fallexperimente mit Videos finden Sie zum freien Download in der jüngsten Ausgabe von Physik in unserer Zeit.
