Bewegung

Über diesen Kurs

Um 1603 wollte Galileo den freien Fall untersuchen. Eine fallende Kugel ist aber zu schnell für die Uhren seiner Zeit. Seine Antwort, 1638 in den Discorsi veröffentlicht, war, die Wirkung der Schwerkraft zu verlangsamen. Er ließ eine Bronzekugel eine lange, glatte Holzrinne mit geringer Neigung hinabrollen. Nach seinem eigenen Bericht ließ er während jedes Durchlaufs Wasser aus einem großen Gefäß in einen Becher laufen und wog es anschließend. In gleichen Zeitabschnitten legte die Kugel Strecken im Verhältnis 1 : 3 : 5 : 7 zurück. Die Gesamtstrecke wuchs also wie 1, 4, 9, 16, die Quadrate der Zeit. Das ist d = ½ a t², gefunden mit einem Brett und einem Becher Wasser.

Die sieben Einheiten beginnen mit Ort, Weglänge und Ortsänderung: Eine Runde auf einer 400-m-Bahn ergibt 400 m Weglänge und keine Ortsänderung. Es folgen Tempo und Geschwindigkeit, danach Beschleunigung. Beim Lesen von Bewegungsdiagrammen bedeutet eine steilere Linie eine schnellere Bewegung. Die Einheit „Freier Fall“ behandelt unter anderem den Versuch von Apollo 15 am 2. August 1971: Kommandant David Scott ließ einen 1.32 kg schweren Aluminiumhammer und eine 0.03 kg schwere Feder aus etwa 1.6 m Höhe los. Beide trafen gleichzeitig im Staub auf. Danach folgt die Wurfbewegung. Ein mit 20 m/s unter 45° geworfener Ball bleibt 2.9 Sekunden in der Luft und landet etwa 41 m entfernt. Die letzte Einheit ergänzt den Luftwiderstand. Ein Ball, der im Vakuum 92 m weit fliegen würde, landet im Modell bei etwa 60 m. Das Bewegungslabor wirft einen Ball auf der Erde, dem Mond oder dem Mars und berechnet Flugzeit, Höhe und Reichweite. Eine graue Linie zeigt die Bahn ohne Luft.