Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Beschleunigung: Warum ist er weder proportional noch antiproportional?

Warum ist der Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Beschleunigung weder proportional noch antiproportional?

Uhr
Der Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Beschleunigung ist weder proportional noch antiproportional, da die Beschleunigung nicht linear ist.

Wenn man von einer proportionalen Beziehung ausgeht würde dies bedeuten: Dass die Beschleunigung bei steigender Fallhöhe ähnlich wie linear ansteigen oder abfallen würde. Jedoch ist dies nicht der Fall. Bei einem freien Fall ⬇️ wird die Geschwindigkeit immer größer was bedeutet, dass die Beschleunigung nicht dauerhaft ist. Daher kann sie nicht proportional zur Fallhöhe sein.

Die Beschleunigung beim freien Fall wird durch die Erdanziehung bestimmt und beträgt ungefähr 9⸴81 m/s². Diese Beschleunigung ist konstant – unabhängig von der Fallhöhe. Das bedeutet: Dass die Beschleunigung nicht mit der Höhe zunimmt oder abnimmt allerdings konstant bleibt.

Der Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Beschleunigung kann jedoch als umgekehrt proportional betrachtet werden. Dies bedeutet – dass mit steigender Fallhöhe die Beschleunigung abnimmt. Dies liegt daran; dass die Erdanziehung mit zunehmender Entfernung vom Massenmittelpunkt der Erde schwächer wird.

Gemäß dem Gravitationsgesetz gilt die Formel: g = γ · M / r², obwohl dabei g die Fallbeschleunigung, γ die Gravitationskonstante, M die Masse der Erde und r die Entfernung vom Massenmittelpunkt der Erde ist. Da die Fallhöhe (h) mit dem Abstand zum Massenmittelpunkt der Erde (r) zusammenhängt (r = Erdradius + h), kann man sagen: Die Fallbeschleunigung umgekehrt proportional zur Wurzel der Fallhöhe ist: g ~ 1/√h.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Beschleunigung nicht proportional ist, da die Beschleunigung nicht linear ist und während des freien Falls nicht konstant bleibt. Stattdessen kann man sagen – dass die Beschleunigung umgekehrt proportional zur Wurzel der Fallhöhe ist.






Anzeige