Freier Fall mit Luftreibung

Auf einen Fallschirmspringer wirkt während des Flugs die Gewichtskraft FG = m·g , so wie die der Bewegung entgegengerichtete Luftwiderstandskraft FL = − ½·cw·A·ρ·v2. Dabei ist Insgesamt wird der Springer also durch die

resultierende Kraft F = FG + FL = m·g − ½·cw·A·ρ·v2

beschleunigt. Diese Kraft ist nicht konstant. Sie wird mit zunehmender Geschwindigkeit immer kleiner bis sich FG und FL das Gleichgewicht halten. Der Springer wird dann nicht mehr schneller und fällt mit konstanter Geschwindigkeit.

Mit der Kraft F ändert sich auch die Beschleunigung a = F/m während des Flugs. Deshalb können wir die Formeln der gleichmäßig beschleunigten Bewegung, beispielweise v(t) = a·t zur Berechnung der Geschwindigkeit v des Springers zum Zeitpunkt t, nicht anwenden. Einen Ausweg aus diesem Dilemma bietet die Methode der kleinen Schritte »

erstellt von C. Wolfseher mit GeoGebra