Freier Fall Papierkegel - Experiment

Cover

Aufgabenstellung

Die Fallgeschwindigkeit eines Papierkegels im Vergleich zur Fallgeschwindigkeit einer Papierkugel wird untersucht.

Vorbetrachtungen

Theoretische Grundlagen

Der freie Fall ist eine Sonderform der gleichmäßig beschleunigten Bewegung. Es wirkt auf den Körper nur die Erdanziehungskraft. Die Fallbeschleunigung ist auf der Erde mit g=9,81 m pro s² definiert. Es gilt das Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz (v=g•t) sowie das Weg-Zeit-Gesetz (s= 1/2•g•t²).

Versuchsaufbau/Schaltplan

Verwendete Geräte

– Zollstock
– Stoppuhr
– Papierkugel aus einem Blatt DIN A4
– Papierkegel aus einem Blatt DIN A4

Durchführung

Beschreibung der Versuchsdurchführung

Ich zerknülle ein Blatt DIN A4 zu einer Papierkugel, halte es dann an einen Zollstock in 1,30m höhe und lasse die Papierkugel zu Boden fallen. Dabei messe ich die Zeit vom loslassen der Papierkugel bis zum auftreffen auf den Boden. Diesen Vorgang wiederhole ich dreimal und bilde dann für die gemessene Zeit einen Mittelwert. Für den aus dem Blattpapier gefalteten Papierkegel gehe ich in gleicher Art und Weise vor.

Beobachtung/Messwertaufnahme

Beobachtung: Die Papierkugel fällt schneller zu Boden.

Papierkugel:

 1. 0,52 s
 2. 0,50 s
 3. 0,51 s
            
 MW: 0,51 s

Papierkegel:

 1. 0,72 s
 2. 0,74 s
 3. 0,76 s
     
 MW: 0,74 s

Video

Link: YouTube:Freier Fall Papierkegel - Experiment

Informationen zum Video

Experiment Nr.:	332
Veröffentlicht am:	28.01.2021
Dateiname:	332.mp4
Länge:	1.18 min
Maximale Dateigröße:
Videoqualität:	SD, HD, 2k
Lizenz:	CC0 1.0 Universell (CC0 1.0) Public Domain Dedication

Auswertung

Erklärung

Die Papierkugel fällt schneller zu Boden, da sie aufgrund der kleineren Oberfläche weniger Luftwiderstand bietet. Die Luft setzt dem fallenden Körper die Reibungskraft entgegen und bremst damit die Beschleunigung ab.

Somit gelten die Gesetze des freien Falls streng genommen nur im Vakuum, bei kurzer Fallzeit oder kurzer Fallstrecke sowie für Körper mit wenig Luftwiderstand. Das heißt für kleine und schwere Körper.

Fehlerbetrachtung

Die Fallhöhe ist relativ kurz. Somit sind verzögerungen beim Starten und Anhalten der Stoppuhr als Einflussfaktor auf die Messwerte zu erwarten.