Wenn eine Kugel senkrecht ⬇️ abgeschossen wird, unterliegt sie verschiedenen Einflüssen die ihre Geschwindigkeit beeinflussen. Zunächst einmal wirkt die Schwerkraft auf die Kugel die sie beschleunigt. Gleichzeitig wirkt jedoch ebenfalls der Luftwiderstand entgegen der die Kugel abbremsen kann.
Der Luftwiderstand hängt von verschiedenen Faktoren ab » ebenso wie zum Beispiel der Dichte der Luft « der Form der Kugel und der Geschwindigkeit. Bei einer Kugel handelt es sich um ein relativ kompaktes Objekt, sodass der Luftwiderstand meistens vernachlässigbar klein ist. Daher wird die Kugel in den meisten Fällen nur minimal durch den Luftwiderstand abgebremst.
Die Mündungsgeschwindigkeit, also die Geschwindigkeit der Kugel beim Verlassen der Pistole ist höher als die Gleichgewichtsgeschwindigkeit die erreicht wird, wenn der Luftwiderstand die Beschleunigung der Schwerkraft ausgeglichen hat. Daher wird die Kugel durch den Luftwiderstand abgebremst bis sie ihre Gleichgewichtsgeschwindigkeit erreicht hat.
Wenn die Kugel jedoch aus dem Weltall Richtung Erde geschossen wird ist die Situation etwas anders. Hier wird die Kugel weiter beschleunigt bis sie auf die Atmosphäre trifft. Beim Eintritt in die Atmosphäre wird die Kugel durch den Luftwiderstand so stark abgebremst, dass sie durch die Reibungshitze verglüht. Dies geschieht – weil die Geschwindigkeit der Kugel im Weltall sehr hoch ist und der Luftwiderstand aufgrund der geringen Masse vernachlässigbar klein ist.
Die Geschwindigkeitsveränderung einer Kugel die senkrecht nach unten abgeschossen wird, hängt also von verschiedenen Faktoren ab wie der Mündungsgeschwindigkeit, dem Luftwiderstand und der Dichte der Luft. In den meisten Fällen wird die Kugel durch den Luftwiderstand nur minimal abgebremst und erreicht ihre Gleichgewichtsgeschwindigkeit. Bei einer Schussabgabe aus dem Weltall wird die Kugel hingegen bis zum Eintritt in die Atmosphäre weiter beschleunigt und anschließend durch den Luftwiderstand stark abgebremst.
Geschwindigkeitsveränderung einer senkrecht abgeschossenen Kugel
Was passiert mit der Geschwindigkeit einer Kugel, wenn sie senkrecht nach unten abgeschossen wird? Nimmt die Geschwindigkeit weiter zu oder wird sie durch den Luftwiderstand abgebremst?