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Valproef

EIN Falltest oder fallenExperiment kann jedes Experiment sein, bei dem Gegenstände fallen, aber der Name wird oft für das Experiment verwendet, bei dem eine alte Idee von Aristoteles widerlegt werden kann. Nach Aristoteles fallen schwere Gegenstände schneller als leichte Gegenstände. Mit einem Falltest, im echten Leben oder auch als Gedankenexperiment, kann gezeigt werden, dass dies nicht der Fall ist.

Ein bekanntes Fallenexperiment wurde entwickelt von Giambattista Benedetti. Simon Steven durchgeführte Falltests im Jahr 1586 oder früher mit Jan Cornets de Groot auf dem turm der neue Kirche im Delft.[1][2]

Das Fallgesetz von Aristoteles

  • Die Zeit, die ein fallender Gegenstand benötigt, um über eine Distanz von der Ruhe zu fallen, beträgt invers proportional mit dem Gewicht des Objekts.[2]

Benedettis Gedankenexperiment, 1585

Giambattista Benedetti in seinem Buch erfunden Diversarum Speculationem mathematicarum et physicarum Liber (Turin, 1585) ein Gedankenexperiment. Benedetti dachte an zwei ähnliche kongruente Objekte derselben Substanz, die nebeneinander fallen, aber durch eine Verbindung von vernachlässigbarem Gewicht verbunden sind. Bei identischen verbundenen Objekten entsteht ein Objekt mit doppeltem Gewicht, das nach Aristoteles doppelt so schnell fallen soll wie die Objekte ohne Verbindung.[3]

Damit bewies Benedetti, dass die Fallgeschwindigkeit von Objekten mit gleichem spezifischen Gewicht nicht proportional zum Gewicht sein kann, eine Widerlegung des Aristotelesschen Fallgesetzes.

Variante

Eine hat zwei Kugeln, außen die gleichen, aber eine der beiden ist hohl. Die erste Kugel wiegt zehn Kilogramm, die zweiten fünf. Bei einem Pleuel mit vernachlässigbarer Masse können die beiden Kugeln fest miteinander verbunden werden.

  • Das erste Mal lassen wir die beiden Kugeln gleichzeitig von einem hohen Turm fallen. Wenn Aristoteles recht hat, trifft die schwere Kugel zuerst den Boden, sagen wir nach 9 Sekunden und die andere nach 10 Sekunden.
  • Beim zweiten Mal schrauben wir die beiden Kugeln mit dem Pleuel zusammen und werfen dann das Ganze wieder vom Turm.

Nach Aristoteles haben wir jetzt ein fünfzehn Kilogramm schweres Objekt, das noch schneller fallen muss als früher, also in weniger als 9 Sekunden.

Aber es gesunder Menschenverstand sagt, dass die schwere, schnelle Kugel unterwegs durch die leichtere, langsamere Kugel gebremst werden muss, und so in mehr als 9 Sekunden den Boden erreicht.

Das ist ein Paradox. Beide Argumente sind richtig, widersprechen sich aber. Die Schlussfolgerung ist, dass die Aussage schwere Gegenstände fallen schneller als leichte Gegenstände falsch.

Falltests durchgeführt

Simon Stevin: Falltest mit Jan Cornets de Groot. Viertes Stück der Wisconstighe-Gedenkstätten vande Weeghconst - Anhang der weeghconst, inde welcke unter anderem vveerleyt vvorden etlicke dvvalinghen der wichtighe ghedaenten (Leiden, 1605), p. 171.
  • Der flämisch-niederländische Mathematiker, Physiker und Ingenieur Simon Steven beschreibt in seinem Buch Die Beghinselen der Weeghconst (1586) eine Überprüfung des Fallgesetzes von Aristoteles. Mit seinem Freund Jan Cornets de Groot, der Vater von Hugo de GrootStevin senkte zwei Bleikugeln, eine zehnmal so schwer wie die andere, gleichzeitig aus einer Höhe von dreißig Grad Fuß auf ein Regal fallen. Hat die schwerste Kugel das Regal zehnmal schneller getroffen als die leichteste Kugel? Nein, sie hörten nur einen Schlag, ein selbst klopfen der Kugeln im Regal war der Unterschied zwischen den Fallzeiten der Kugeln nicht zu hören.[2]

Die Erfahrung mit Aristoteles ist folgende: Nehmen wir (wie der Gelehrte H. Ian Cornets de Groot, der fleißigste Forscher der Naturens-Verbergungen, und die I Ghedaen haben) zwei treue Schlagkraft d'one Thienmael, größer und schwärzer als D'ander, das spät t' fallen zusammen aus 9 Meter Höhe, auf einem Bart oft noch sy merckelick gegen gheven, und es wird zeigen, dass das leichteste Gheen Thienmael länger auf wech und dann das schwächste bleibt, aber dass t'samen soo ghelijck opt bart fallen, dass ihr Beyde Gheluyden ein Selve Clop zu sein scheint. S'ghlijcx findet ihn auch daetlick, mit zwei gleichgroßen Körpern aus dreifacher Sicherheit, daher ist der oben genannte Grund des Aristoteles Ungerechtigkeit.[4]

Siehe auch

Literatur

  • E. J. Dijksterhuis, Die Mechanisierung der Weltanschauung, Meulenhoff Amsterdam, 1950. Die vierte Auflage wird verwendet, 1980.