Menneske i fritt fall

Hvor fort faller man i fritt fall?

Form og overflate avgjør hvor raskt ting faller mot jorden. De modigste fallskjermhopperne utnytter fysikken til å oppnå den høyeste fallhastigheten på 500 km/t i fritt fall.

Form og overflate avgjør hvor raskt ting faller mot jorden. De modigste fallskjermhopperne utnytter fysikken til å oppnå den høyeste fallhastigheten på 500 km/t i fritt fall.

Shutterstock

Forskjellen på fritt fall med og uten luftmotstand

Hvis vi slipper en stein fra stor høyde, vil den de første sekundene akselerere med en fart nær tyngdeakselerasjonen, som her på jorden er 9,81 m/s2.

Med andre ord vil steinen etter 1 sekunds fritt fall grovt sagt nå en fart på 9,8 m/s (cirka 35 km/t) og etter to sekunder 19,6 m/s (cirka 70 km/t).

Men etter hvert som farten øker, øker også luftmotstanden, og ettersom den øker med kvadratet på hastigheten, får den fort stor betydning. Hver gang farten blir fordoblet, blir luftmotstanden firedoblet.

På et visst tidspunkt blir luftmotstanden så stor at den tilsvarer tyngdeakselerasjonen nøyaktig, og det fallende legemet har dermed nådd sin slutthastighet.

Hvor høy slutthastigheten blir, avhenger av mange faktorer, blant annet av høyden over bakken og av legemets form og overflate.

Fallskjermhopper i fritt fall

Fallskjermhopper i luften.

Fritt fall med luftmotstand

I stor høyde er luften meget tynn og luftmotstanden liten.

Luftmotstanden er dessuten størst på en stor overflate. Derfor faller en fjær svært langsomt, mens en prosjektilformet gjenstand kan oppnå en meget høy slutthastighet.

Dette kan fallskjermhopperen utnytte: Er han modig nok til å hoppe med strak kropp og hodet nedover, kan han komme opp i over 500 km/t.

Fallskjermhopper Felix Baumgartner.

Felix Baumgartner satte verdensrekorden i fritt fall

©

Verdensrekorden i fallskjermhopping

I år 2012 hoppet den østerrikske fallskjermshopperen Felix Baumgartner i fritt fall fra en heliumballong og slo verdensrekorden med en fart på 1357,64 km/t i 27 833 meters høyde.

Før Baumgartners sprang i 2012, fikk Joseph Kittinger verdensrekorden i 1960, med 988 km/t i fritt fall.

Normale fallskjermhopp når 216 km/t

Ved normale fallskjermhopp når man en hastighet på om lag 60 m/s (216 km/t ) etter 10 sekunders fritt fall.

Hvis det var mulig å hoppe i fallskjerm på andre planeter, ville det frie fallet se markant annerledes ut enn det vi kjenner fra jorden. På dvergplaneten Pluto ville slutthastigheten nå 0,66 m/s, mens den på Jupiter ville være hele 24,7 m/s, noe som er den høyeste blant solsystemets planeter.

De store forskjellene på Pluto og Jupiter skyldes at Jupiter er en mye større og mer massiv planet, noe som skaper en mye kraftigere tyngdekraft.