Wie tief fällt ein Mensch in 3 Sekunden?

Der freie Fall: Wie tief stürzt ein Mensch in 3 Sekunden?

Die Vorstellung vom freien Fall übt eine eigentümliche Faszination aus. Doch wie tief fällt ein Mensch tatsächlich innerhalb von drei Sekunden und welche Geschwindigkeiten werden dabei erreicht? Die Antwort ist komplexer als man zunächst annehmen mag, denn sie hängt von verschiedenen Faktoren ab, allen voran dem Luftwiderstand.

Im idealisierten Vakuum, ohne jegliche bremsende Kraft, diktiert allein die Erdbeschleunigung den Fall. Diese beträgt im Mittel 9,81 m/s². Das bedeutet, die Geschwindigkeit eines fallenden Objekts erhöht sich pro Sekunde um 9,81 Meter pro Sekunde.

Nach einer Sekunde erreicht der Mensch also eine Geschwindigkeit von 9,81 m/s, nach zwei Sekunden 19,62 m/s und nach drei Sekunden 29,43 m/s. Das entspricht umgerechnet etwa 106 km/h! Die zurückgelegte Fallstrecke berechnet sich mit der Formel s = 1/2 g t², wobei s die Strecke, g die Erdbeschleunigung und t die Zeit darstellt. Nach drei Sekunden im freien Fall ohne Luftwiderstand hätte ein Mensch demnach bereits ca. 44,15 Meter zurückgelegt.

In der Realität sieht die Sache jedoch anders aus. Der Luftwiderstand bremst den Fall ab und wirkt der Erdbeschleunigung entgegen. Je schneller der Mensch fällt, desto stärker wird dieser Widerstand. Er hängt von Faktoren wie der Körperhaltung, der Kleidung und der Dichte der Luft ab. Ein Fallschirmspringer in stabiler Bauchlage erreicht beispielsweise eine maximale Fallgeschwindigkeit von etwa 200 km/h, während ein Mensch im Kopfsprung deutlich höhere Geschwindigkeiten erreichen kann.

Daher ist es unmöglich, pauschal zu sagen, wie tief ein Mensch in drei Sekunden tatsächlich fällt. Im Vakuum wären es die berechneten 44,15 Meter, unter realen Bedingungen deutlich weniger. Die Geschwindigkeit nach drei Sekunden läge ebenfalls unter den berechneten 106 km/h und würde sich, abhängig von den genannten Faktoren, eher im Bereich von einigen Dutzend km/h bewegen.

Der Luftwiderstand führt dazu, dass der Mensch im freien Fall schließlich eine konstante Geschwindigkeit erreicht – die sogenannte Terminalgeschwindigkeit. Diese stellt sich ein, wenn die bremsende Kraft des Luftwiderstands gleich groß ist wie die beschleunigende Kraft der Erdanziehung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die theoretischen Berechnungen im Vakuum zwar einen guten Einblick in die Physik des freien Falls bieten, aber die Realität durch den Luftwiderstand deutlich komplexer ist. Die tatsächliche Falltiefe und Geschwindigkeit nach drei Sekunden hängen von individuellen Faktoren ab und liegen unter den im Vakuum berechneten Werten.