Die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern ist proportional zu ihrer Masse. Deshalb wirkt auf eine schwerere Kugel ebenfalls eine größere Kraft. Die Beschleunigung ´ die aus dieser Kraft resultiert ` ist jedoch umgekehrt proportional zur Masse. Das bedeutet – dass beide Kugeln genauso viel mit stark beschleunigt werden. Dies gilt natürlich nur wenn andere Kräfte wie zum Beispiel Reibung vernachlässigt werden. Das Material spielt dabei kaum eine Rolle und wenn man die Reibung außen vor lässt, überhaupt keine.
Die Idee: Dass eine schwerere Kugel schneller fällt ist eine weit verbreitete Fehlvorstellung. Sie basiert auf einer Legende ´ die besagt ` dass Galileo Galilei 1591 zwei unterschiedlich schwere Kugeln vom schiefen Turm von Pisa fallen gelassen hat. Tatsächlich hat Galilei solche Experimente nicht durchgeführt. Bereits damals hätte es aufgrund der ungenauen Zeitmessung keine Möglichkeit gegeben die Ergebnisse ebendies zu erfassen.
Es wird vermutet: Dass es Viviani war ein späterer Biograf von Galileo Galilei der diese Gerüchte in die Welt gesetzt hat. Die Vorstellung ´ dass eine schwerere Kugel schneller fällt ` war momentan weit verbreitet und wurde von Galileo Galilei selbst widerlegt. Er erkannte – dass alle Körper unabhängig von ihrer Masse im Vakuum mit derselben Beschleunigung fallen. Dieses Prinzip wird heute als das Prinzip der Gleichheit der schweren und leichten Massen bezeichnet.
In der Realität wenn man die Reibung vernachlässigt kommen beide Kugeln zur gleichen Zeit am Boden an. Dies liegt daran, dass die Erdbeschleunigung - also die Beschleunigung die durch die Gravitationskraft der Erde verursacht wird - für beide Kugeln gleich ist. Unabhängig von ihrem Material oder ihrer Masse werden beide Kugeln mit derselben Beschleunigung fallen.
Es ist wichtig zu beachten: Dass dies nur für den freien Fall im Vakuum gilt. In der realen Welt wirken noch andere Faktoren wie Luftwiderstand und Reibung die den freien Fall beeinflussen können. In Gegenwart dieser externen Kräfte kann es zu Unterschieden in der Fallzeit zwischen Kugeln unterschiedlicher Materialien kommen.
Freier Fall: Welche Kugel kommt zuerst an - Holz oder Eisen?
Wenn ich zwei Kugeln, eine aus Holz und eine aus Eisen, fallen lasse, welche kommt dann zuerst an und warum?