106 Freier Fall.
oder Kraft heisst die Schwere. Dass die Schwere wirklich eine allgemeine
Eigenschaft der irdischen Körper ist, zeigt sich schon im Ruhezustande der-
selben, und zwar durch den Druck, den sie auf die Unterlage ausüben; ein
Druck, welcher, wie die Wàgungen lehren, für denselben Kórper an demselben
Orte zu allen Zeiten der gleiche, für verschiedene Körper aber verschieden
ist. Das Maass dieser Verschiedenheit ist das Gewicht der Körper; man kann
also auch sagen: die Körper fallen durch ihr Gewicht herab. Endlich sagt man
auch, auf Grund der Einordnung der irdischen Schwere unter eine allgemeinere
Erscheinung (s. Art. »Gravitation«): Die Körper fallen in Folge der Anziehungs-
kraft der Erde, oder sachgemässer ausgedrückt: in Folge der zwischen der
Erde und ihnen wirksamen Anziehung.
Freier Fall, unfreier Fall, Wurfbewegung. Die in Rede stehenden
Bewegungen können im wesentlichen von dreierlei verschiedenem Charakter sein.
Beim freien Fall ist die Schwere das einzige für die Bewegung maassgebende
Moment. Beim unfreien Fall tritt zu der Schwere noch ein Zwang hinzu,
welchem der Körper bei seiner Bewegung gehorchen muss, z. B. der Zwang,
auf einer Ebene zu bleiben: Fall auf der schiefen Ebene; oder der Zwang, auf
krummen Flüchen zu bleiben; ein Zwang, der entweder, wie z. B. beim Fall auf
der Cycloide, durch eine Unterlage, oder aber, wie beim Pendel, durch die Ver-
bindung mit einem festen Punkte, oder endlich, wie beim Cycloidenpendel, durch
beides zugleich ausgeübt werden kann. Wenn drittens zu der Schwere ein an-
fánglicher, dem Korper ertheilter Impuls hinzukommt, so nennt man die Be-
wegung eine Wurfbewegung. Diese Fälle sollen hier untersucht werden, jedoch
mit Ausschluss des Pendels, welchem seiner grossen Bedeutung halber ein selbst-
stándiger Artikel gewidmet ist.
Richtung des freienFalles. Bei der Untersuchung einer Bewegung handelt
es sich vor allem um zweierlei: um ihre Richtung und um ihre Geschwindigkeit.
Wir untersuchen also zunächst die Richtung des freien Falles. Dieselbe ist, wie die
Erfahrung lehrt, im allgemeinen und im grossen Ganzen übereinstimmend mit der
Richtung des Lothes, d.h. mit der vertikalen Richtung. Beim Loth ist diese Richtung
durch ein Nebeneinander, beim freien Falle durch ein Nacheinander von Punkten
dargestellt. Ausser direkt durch das Loth kann man diese Richtung auch er-
mitteln, indem man auf einer freien Wasserfläche, welche horizontal ist, eine
Senkrechte errichtet. Es frägt sich nun, wie sich die Lothrichtung, also auch
die Fallrichtung, zur Figur der Erde verhält. Wäre die Erde eine genaue
Kugel, so würde das Loth, wie schon aus Gründen der Symmetrie einleuchtet,
an jedem Orte genau mit dem Erdradius zusammenfallen. Die Erde ist aber
in Wahrheit ein, wenn auch nur wenig von der Kugelgestalt abweichendes
Sphároid (s. Art. »Gravitation«), und in Folge dessen stimmt die Lothrichtung
und folglich auch die Richtung des íreien Falles nur an den Polen und am
Aequator mit der Richtung des Erdradius überein, weicht aber an allen anderen
Orten ein wenig von derselben ab, und zwar verháltnissmássig am meisten in
den mittleren Breiten. Eine andere Abweichung der Loth- und Fallrichtung von
der Richtung des Erdradius lásst sich auf die Wirkung der aus der Drehung
der Erde um ihre Axe resultirenden Centrifugalkraft (s. Art. »Dynamik«)
zurückführen. An jedem Punkte der Erde nämlich, ausgenommen an den
Polen, wo keine Rotation stattfindet, und am Aequator, wo die Centrifugalkraft
der Schwere gerade entgegengerichtet ist, bilden beide Kraftrichtungen einen
Winkel miteinander, der den Breitenwinkel des Ortes zu 180° ergänzt; und
somit setzen sie sich zu einer Resultante zusammen, welche dem Loth und dem
fallen
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