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Im freien Fall schneller als der Schall?

Von: , Frage gestellt am Mo, 4. Okt 1999

Hallo-mal eine Frage an alle Aerodynamiker
in diesem Forum.
Es ist ja bekannt, dass Fallschirmspringer
eine bestimmte Endgeschwindigkeit erreichen
können, da sich Gewichtskraft und (mit v² wachsender) Luftwiderstand irgendwann ausgleichen und keine Beschleunigung mehr stattfindet. Was aber, wenn sich ein Springer in einen stromlinienförmigen Aluminiumkörper zwängt und aus großer Höhe abgeworfen wird? Ist es möglich, dann 320 m/s zu überschreiten?
Im Voraus danke für eure Antworten
Jan

13 Antworten zu dieser Frage

1. Antwort von nach 3 Stunden hilfreich

   Re: Im freien Fall schneller als der Schall?

   Hi Jan,
   
   ich bin kein Aerodynamiker, daher ist meine Antwort mit einer gewissen Vorsicht zu genießen:
   
   Die Annahme eines zum Geschwindigkeitsquadrat proportionalen Luftwiderstands hat nur Bestand für kleine Geschwindigkeiten. Im ballistischen Bereich rechnet man mindestens mit v^3. Daher würde ich sagen, daß die Schallgeschwindigkeit nicht überschritten werden kann.
   
   Gruß
   Ted [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
   

2. Antwort von nach einem Tag hilfreich

   Ich denke ja!

   Wenn man z.B. aus 100 km Höhe runterspringt dürfte es schnell passieren, denn es gibt in der Höhe keinen Luftwiderstand.
   Gehen wir von einer realistischeren Höhe von 10-15 km, so ist die erreichbare Geschwindigkeit vom Luftwiderstand und vom Gewicht abhängig. Wenn man ein Material mit möglichst hoher spezifischer Dichte nimmt, sagen wir über 10g/cm³, also Blei, Gold, Uran und was sonst noch billig ist, so bekommt man eine große Masse und trozdem wenig Volumen, also Widerstand.
   Die einschlägige Formel: W= 1/2*q*F*Cw*v² reicht zwar nicht zur 100% Lösung, weil irgendwann transsonische Strömung und die Kompressibilität der Luft dazukommt aber es kommt hin. Als Faustformel kann für supersonische Strömung mit dem doppelten Cw- Wert gerechnet werden.
   
   Kleine Story am Rande: Es gab im zweiten Weltkrieg eine Britische Spezialbombe von 10 Tonnen Gewicht. Sie soll mit Überschallgeschwindigkeit aufgeschlagen haben.
   
   Ciao
   Thud
   

3. Antwort von nach einem Tag hilfreich

   Re: Im freien Fall schneller als der Schall?

   Hallo, Jan!
   Ich habe mal gelesen, dass Fallschirmspringer eine MAximalgeschwindigkeit von etwa 250 km/h erreichen koennen. Die schnellsten Lebewesen in der Luft sind Mauersegler mit etwa 300 km/h. Also wird man wohl Schallgeschwindigkeit nicht erreichen (etwas ueber 1200 km/h)
   Viele Gruesse
   Stephan
   

4. Antwort von nach 2 Tagen hilfreich

   Re: Im freien Fall schneller als der Schall?

   Hallo.
   Danke für eure Antworten-
   ich suche jetzt übrigens Skydiver und
   Sponsoren zwecks Weltrekordversuch ;)
   So denn
   Jan
   

5. Antwort von nach 7 Tagen hilfreich

   Re: Im freien Fall schneller als der Schall?

   Ich hatte das gerade in Physik:
   v=g*t mit g=9,81m/s^2
   s=0,5g*t^2
   Für Deinen Fall also:
   320m/s=9,81m/s^2*t; t=32,62s
   und
   s=0,5*9,81m/s^2*32,62s^2=5219,24m
   
   Du musst also keinen Luftwiderstand aufweisen, und mindestens aus 5220 m Höhe springen. Das Problem ist, das du beschleunigst, der Schall aber konstant schnell ist, also nicht beschleunigt.Deshalb bist du irgendwann schneller als der Schall.
   

   • Antwort von nach 7 Tagen hilfreich

     Re^2: Im freien Fall schneller als der Schall?

     Hallo.
     Danke für Deine Bemühungen-aber das ist so
     nicht alles richtig!
     Ich wollte wissen, ob es in der Natur wirklich möglich wäre, einen solchen
     Sprung durchzuführen. Du hast wohl leider
     den Faktor Luftwiderstand in Deiner Rechnung
     vergessen (ansonsten ok).
     Schallgeschwindigkeit ist übrigens nicht gleich Schallgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit hängt vom Schallmedium (in unserem Falle Luft) ab. Da der Luftdruck sich alle 5500m halbiert, sinkt die
     Schallgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe. [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
     

6. Antwort von nach 21 Tagen hilfreich

   Re: Im freien Fall schneller als der Schall?

   Kann man die Schallmauer ohne Antrieb durchbrechen? Ich glaube kaum. Zudem ist es noch eine andere Sache, ob, wenn dies möglich wäre, man diese, in der kleinen Kapsel, überleben würde.
   
   Grüße,
   
   Noel [Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
   

   • Antwort von nach 24 Tagen hilfreich

     Re^2: Im freien Fall schneller als der Schall?

     Kann man die Schallmauer ohne Antrieb
     durchbrechen? Ich glaube kaum.
     Immerhin ist ja eine Beschleunigung durch
     die Gravitation gegeben-die Frage ist nur,ob
     die Endgeschwindigkeit wirklich höher wäre als Mach1. Zudem ist
     es noch eine andere Sache, ob, wenn dies
     möglich wäre, man diese, in der kleinen
     Kapsel, überleben würde.
     Das ist natürlich eine andere Sache - ich will's aber auch nicht in absehbarer Zeit ausprobieren ;). Grüße,
     
     Noel
     
     CU
     Jan
     

     • Antwort von nach 24 Tagen hilfreich

       Re^3: Im freien Fall schneller als der Schall?

       Vielleicht könnte man es schaffen, wenn man aus einer Höhe von 30 km abspringst, wo die Luft sehr dünn ist, wo die Schallgeschwindigkeit auch abnimmt. Um wie viel weiß ich aber nicht. Falls man dabei doch auf über 1000 km/h kommt, hat man aber noch das Problem, daß man dann in der Erdatmophäre verglühen würde, so bald die Luft dicker wird.
       
       Grüße,
       
       Noel
       

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