Fritt fall - tyngdlöshet
Årskurs: 4-9, Gymnasiet
Ämnesområde: Kraft och rörelse
När man faller fritt upplever man sig som tyngdlös. När man faller fritt känns det alltså som att gravitationen stängts av för en stund. Man kan illustrera detta genom att släppa en utsräckt trappspiralfjäder, en sådan där leksak som kan krypa ner för trappor, mot marken.
Se en film om hur experimentet med trappspiralfjädern går till som Veritasium står bakom:
För varje sekund man faller nedåt ökar farten med ungefär 10 meter per sekund (m/s). Under den första sekunden blir medelfarten då 5 m/s och man faller 5 meter. Om man hoppar från femmans hopptorn är man alltså tyngdlös i en sekund!
Sekunden därefter ökar farten från 10 m/s till 20 m/s och man faller då 15 meter under den andra sekunden. Under den tredje sekunden faller man 25 meter och så vidare. På tre sekunder hinner man alltså falla 5+15+25=45 meter. Fritt fall är namnet på en av Gröna Lunds attraktioner där gästerna får falla fritt i nästan tre sekunder.
Nasa har en "Zero-gravity research facility" med ett 132 meter högt torn där föremål kan falla fritt i mer än fem sekunder.
Läs mer på Nasa:s hemsida om deras "Zero-gravity research facility" (ny flik)
Vattenflaska med hål i
I ett av NRCF:s filmade experiment används en halvfylld PET-flaska med hål i för att visa på tyngdkraftens inverkan. Titta noga på filmen. I vilka situationer rinner vattnet ut? När rinner det inte ut? Det vill säga när är både flaska och vatten tyngdlösa?
Ta del av hela experimentet: Fritt fall - vattenflaska med hål i
Berg- och dalbana
Filmen med flaskan visar att vattnet i flaskan är tyngdlöst också på väg upp eller när det rör sig i en kastbana. Nutida berg- och dalbanor kan ha inbyggda kastbanor för att uppnå känslan av tyngdlöshet. Se till exempel bilden från Liseberg av åkattraktionen Balders mäktigaste krön genom att klicka på länken nedan:
Ta del av Baldermatematik på Göteborgs universitets hemsida (ny flik)
Einstein och ekvivalensprincipen
Det berättas att Albert Einstein blev väldigt lycklig när han fick höra en hantverkare beskriva känslan av att trilla ned från en stege som en känsla av att inte väga någonting. Ekvivalensprincipen mellan så kallad tung och trög massa blev ett led i Einsteins utveckling av den allmänna relativitetsteorin. Han skulle säkert ha tyckt om att själv få prova fritt fall under de säkrare former om är möjliga idag. Visste du att Einstein höll sin Nobelföreläsning på Liseberg?
Läs mer om Albert Einsteins besök i Sverige 1923 på Göteborgs universitets hemsida (ny flik)