Die Fallgeschwindigkeit eines Körpers im Schwerefeld eines Himmelskörpers lässt sich aus der Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie berechnen. Vorab die Formel:
v = vFall = Wurzel( 2 • g • h)
Das Subskribt Fall soll ausdrücken, dass es sich um die Fallgeschwindigkeit nach Durchfallen der Höhe h handelt. Dabei wird mit g = 9,81 m/s2 beschleunigt. Ihr könnt aber auch einfach nur den Formelbuchstaben v für Geschwindigkeit verwenden.
Wie kommt man auf diese Formel? Die potentielle Energie oder Höhenenergie wandelt sich in Geschwindigkeitsenergie oder kinetische Energie um.
Dazu setzt man beide Größen gleich. Dies geschieht mittels Gleichsetzen der beiden Formeln für die beiden Energieformen. Daraus kann die Fallgeschwindigkeit abgeleitet werden kann: Wichtig ist natürlich, dass wir die Gravitationsbeschleunigung, in unserem Fall, die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s2 kennen. Annahmen sind dabei Reibungsfreiheit und die Tatsache, dass g sich nicht mit der Fallhöhe ändert.
Man erkennt, dass die Masse m für die Fallgeschwindigkeit keine Rolle spielt, sehr wohl aber g, und die Fallhöhe h.