Warum ist man im freien Fall schwerelos?

Schwerelos im freien Fall: Eine Erklärung

Jeder hat es schon einmal gehört oder gesehen: Astronauten im Weltraum schweben schwerelos. Doch was viele nicht wissen: Dieses Gefühl der Schwerelosigkeit lässt sich auch auf der Erde erleben, nämlich im freien Fall. Aber warum ist das so? Warum fühlen wir uns schwerelos, obwohl die Schwerkraft doch noch auf uns wirkt?

Um das zu verstehen, müssen wir uns zunächst einmal bewusst machen, was Gewicht eigentlich ist. Gewicht ist die Kraft, mit der ein Körper aufgrund der Schwerkraft auf eine Unterlage oder eine Aufhängung drückt. Wenn wir auf dem Boden stehen, spüren wir unser Gewicht, weil die Erde uns anzieht und der Boden uns gleichzeitig daran hindert, dieser Anziehung zu folgen. Der Boden übt also eine Gegenkraft auf uns aus, die wir als unser Gewicht wahrnehmen.

Im freien Fall hingegen ändert sich die Situation grundlegend. Wir fallen, beschleunigt durch die Schwerkraft, nach unten. Und das Entscheidende ist: Die Schwerkraft wirkt auf jeden Teil unseres Körpers gleichmäßig. Es gibt keine Unterlage, die uns daran hindert, der Schwerkraft zu folgen. Stattdessen fallen wir mit genau der gleichen Beschleunigung wie alles um uns herum.

Stellen Sie sich vor, Sie stehen in einem Aufzug. Im normalen Zustand spüren Sie Ihr Gewicht, weil Ihre Füße auf dem Boden des Aufzugs stehen. Fährt der Aufzug nun nach unten, spüren Sie kurzzeitig eine Reduktion Ihres Gewichts. Beschleunigt der Aufzug jedoch im freien Fall nach unten, so fallen Sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Aufzug. Ihre Füße üben keinen Druck mehr auf den Boden des Aufzugs aus, und Sie fühlen sich schwerelos.

Dieser Zustand ähnelt dem, was Astronauten im Weltraum erleben. Obwohl auch dort die Schwerkraft wirkt, befinden sie sich in einem permanenten “freien Fall” um die Erde. Sie und ihr Raumschiff fallen kontinuierlich in Richtung Erde, verfehlen sie aber aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit.

Parabelflüge und Falltürme: Schwerelosigkeit auf Kommando

Dieses Prinzip der Schwerelosigkeit im freien Fall wird auch in Parabelflügen und Falltürmen genutzt. Bei einem Parabelflug fliegt ein Flugzeug eine spezielle Flugbahn, die es ermöglicht, für kurze Zeit den Zustand des freien Falls zu simulieren. Die Passagiere können dann für etwa 20 Sekunden Schwerelosigkeit erleben.

Falltürme hingegen sind hohe Türme, in denen Experimente oder Personen in einer Kapsel fallen gelassen werden. Durch den Fall über eine gewisse Distanz wird ebenfalls ein Zustand der Schwerelosigkeit erzeugt, der allerdings nur wenige Sekunden andauert.

Zusammenfassend lässt sich sagen:

Im freien Fall fühlen wir uns schwerelos, weil die Schwerkraft gleichmäßig auf alle Teile unseres Körpers wirkt. Es gibt keine Unterlage oder Aufhängung, die uns daran hindert, der Schwerkraft zu folgen. Wir fallen mit der gleichen Beschleunigung wie alles um uns herum, wodurch das Gefühl des Gewichts verschwindet. Dieser Zustand ist vergleichbar mit der Schwerelosigkeit im Weltraum und wird in Parabelflügen und Falltürmen gezielt erzeugt.

Die Erfahrung der Schwerelosigkeit im freien Fall ist ein faszinierendes Beispiel dafür, wie unsere Wahrnehmung von Gewicht eng mit den Kräften verbunden ist, die auf unseren Körper wirken. Es ist ein Beweis dafür, dass die Schwerkraft zwar allgegenwärtig ist, ihre Auswirkungen aber je nach Situation sehr unterschiedlich sein können.