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Wie ist es Felix Baumgartner möglich die Schallmauer im freien Fall zu durchbrechen?

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Letztes Update am 22.10.2014, 13:53
Ein normaler Fallschirmspringer wird niemals eine annähernd hohe Geschwindigkeit erreichen.

Kann man die Schallmauer im freien Fall durchbrechen? Ein normaler Fallschirmspringer, welcher aus einer üblichen Höhe abspringt, wird mit Sicherheit diese Geschwindigkeit nicht einmal annähernd erreichen. Hier stehen ihm physikalische Gesetze im Weg. Völlig anders sieht dies allerdings im Fall von Felix Baumgartner aus. Baumgartner plant aus einer wesentlich größeren Höhe abzuspringen. Er möchte mit einem Heliumballon den Absprung aus 36 km Höhe wagen. Also im Bereich der Stratosphäre.

Deshalb ist Schallgeschwindigkeit im freien Fall möglich

  • Die Geschwindigkeit eines Fallschirmspringers im freien Fall steigt linear um 9,81 m/s pro Sekunde. 
  • Theoretisch würde die resultierende Geschwindigkeit stetig steigen. Jedoch wirkt hier der Luftwiderstand entgegen. Dieser nimmt quadratisch zur Geschwindigkeit zu und erreicht nach ca. 7 Sekunden freien Falls sein Maximum. 
  • Die Beschleunigung des Fallschirmspringers entspricht ab diesem Zeitpunkt gleich null. Der Springer fällt mit der Fallgrenzgeschwindigkeit von 55 m/s, was 198 km/h entspricht. 
  • Dies gilt für einen flach fallenden Springer, welcher Arme und Beine spreizt. Ein Fallschirmspringer, der kopfüber und senkrecht fällt, kann allerdings durchaus Geschwindigkeiten um die 400 km/h erreichen. Dann ist auch hier der Luftwiderstand für eine weitere Beschleunigung zu groß.
  • Felix Baumgartner springt allerdings innerhalb der Stratosphäre ab. Einem fast luftleeren Bereich. Der Luftwiderstand kommt hier also nicht zum Tragen und wirkt der Erdschwerebeschleunigung dementsprechend auch nicht entgegen. 
  • Baumgartner wird aufgrund der dünnen Luftschicht und der großen Fallhöhe nach wenigen Sekunden eine Geschwindigkeit von ca. 1100 km/h erreichen und somit die Schallgeschwindigkeit im freien Fall durchbrechen.
  • Allerdings werden nach ungefähr 5 Minuten freien Fallens die oberen Luftschichten erreichen. Hierdurch kann es passieren, dass er massiv und hochbeschleunigt ins Trudeln gerät. Hierbei besteht für ihn die Gefahr eines sogenannten Red Outs, welcher das Gegenteil einen Blackouts ist. 
  • Das Blut strömt hierbei also nicht aus dem Kopf, was eine Ohnmacht verursacht, sondern strömt massiv in den Kopf. 
  • Das Blut würde in diesem Fall dazu neigen den Körper zu verlassen. Dies würde durch die Augen passieren, welche ebenfalls aus dem Körper treten würden. Der Red Out wäre in diesem Fall tödlich.

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