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Fanden Sie's heraus? Lösung unseres Rätsels aus der e-news-Ausgabe März 2013

Kommen sie zeitgleich am Boden an oder ist eine der beiden Kugeln schneller als die andere?
Welcher Ball landet zuerst?

Zwei Kugeln in Form und Größe identisch unterscheiden sich lediglich durch ihr Gewicht. Eine der beiden Kugeln ist schwerer als die andere.

Beide Kugeln werden aus gleicher Höhe fallen gelassen. Es herrscht kein Vakuum. Kommen sie zeitgleich am Boden an oder ist eine der beiden Kugeln schneller als die andere?

Lösung

Zwei Bälle – einer ist gefüllt mit Luft, der andere mit Wasser
Zwei Bälle – einer ist gefüllt mit Luft, der andere mit Wasser

Die schwerere Kugel erreicht den Boden zuerst. Dies hängt mit der Auftriebskraft zusammen. Sie wirkt der Erdanziehungskraft entgegen und entspricht der Gewichtskraft des verdrängten Gases (Archimedisches Prinzip).

Mit Hilfe des folgenden Gedankenexperiments wird es intuitiv klar: Stellen Sie sich zwei gleich große Luftballons vor. Der eine ist mit Luft, der andere mit Wasser gefüllt. Beide sehen identisch aus (haben also auch den gleichen Luftwiderstand), haben aber unterschiedliches Gewicht.

Der mit Luft gefüllte Ballon wird zu Boden schweben, der mit Wasser gefüllte fällt „wie ein Stein“.