Waardoor valt een zware bol eerder op de grond dan een lichte bol en in hoeverre speelt de lucht daarin een beslissende factor?

Een veel besproken en bekend verschijnsel is dat als je op aarde een exact gelijk voorwerp laat vallen terwijl het een een kilo weegt en de ander 10 kilo, dat dan de 10 eerder op de grond valt als die van 1. Op de maan zou dat anders zijn, daar zouden ze beide tegelijkertijd neerkomen omdat daar geen/minder luchtweerstand is.

Dacht altijd dat ik het wel begrepen had, maar als ik mezelf dan de vraag stel hóe de luchtweerstand dat verschil kan maken kan ik het niet goed uitleggen. Immers de vorm van de objecten is hetzelfde en ik dacht dat de netto kracht (zwaartekracht - traagheid) van beide objecten hetzelfde is. En als een voorwerp een gelijke kracht met een gelijk oppervlak heeft hoe kan dan de wrijving van de lucht daar toch verandering in brengen.

De weerstandskracht die bij beweging op het voorwerp werkt, is bij benadering te berekenen met onderstaande formule:

F = 0,5 p v^2 A Cw

Daarin is:

F de kracht die op het voorwerp werkt tijdens de beweging;
p de dichtheid van de stof waarin het voorwerp zich voortbeweegt;
v de relatieve snelheid van het voorwerp ten opzichte van het medium waarin het voorwerp zich voortbeweegt;
A de geprojecteerde oppervlakte van het voorwerp loodrecht op de bewegingsrichting;
C_w de weerstandscoëfficiënt, afhankelijk van de vorm van het voorwerp.

Waar in deze formule wordt dan het onderscheid gemaakt tussen de voorwerpen van 1 en 10 kilo? Of zit het probleem ergens anders?

Weet jij het antwoord?

/2500

Dat is p, de dichtheid van de stof waarin het voorwerp zich voortbeweegt Je moet je voorstellen dat de luchtmoleculen eerst aan de kant moeten voordat het voorwerp er voorbij kan. Een molecuul midden onder het voorwerp heeft niet alleen last van het feit dat het een grotere afstand af moet leggen, maar hij moot ook nog eens wachten tot al zijn buren uit de weg zijn. De krachten die daar mee gemoeid zijn vormen de kracht van de luchtweerstand en werken loodrecht op de vallende beweging, die daardoor vertraagt. Op de maan is geen (nauwelijks) lucht die aan de kant gedrukt moet worden. (p is vrijwel 0) De zwaartekracht heeft vrij spel en alle kracht kan ingezet worden voor de valversnelling. Toegevoegd na 51 minuten: N.a.v. je reacties: zwaardere voorwerpen drukken de luchtmoleculen die in de weg zitten met meer kracht, en daardoor met meer snelheid opzij. Hierdoor heeft het sneller ruimte voor zichzelf gecreëerd en kan het zwaardere voorwerp dus ook sneller vallen.

De luchtweerstand (kracht) is gelijk- bij gelijke snelheid. Maar de zwaartekracht (m.g) is bij de zware bol groter. De luchtweerstand is relatief kleiner bij de zware bol; die valt dus toch sneller.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100