Der freie Fall ist demnach eine geradlinige, gleichmäßig beschleunigte Bewegung ohne Anfangsweg, zu deren Berechnung die Fallbeschleunigung, häufig auch Ortsfaktor genannt, verwendet wird. Bei Vernachlässigung des Luftwiderstandes gilt in unseren Breiten nahe der Erdoberfläche für die Fallbeschleunigung ein Durchschnittswert von g = 9,81 m/s².

Berechnung des freien Falls im homogenen Feld

Um den freien Fall zu berechnen, bedient man zweier wichtiger physikalischer Gesetze:

1. Weg-Zeit-Gesetz

2. Geschwindigkeit-Zeit-Gesetz

Bei der Berechnung ist es unerheblich, ob die Geschwindigkeit in m/s oder in km/h angegeben ist. Beide Möglichkeiten liefern das gleiche Ergebnis. Die Vorzeichen der Fallbeschleunigung g und der Geschwindigkeit v sind positiv.

Fallzeit und die Endgeschwindigkeit

Die vorhergehenden Formeln sind Spezialfälle der Gesetze, die normalerweise für geradlinige, gleichmäßig beschleunigte Bewegungen ohne Anfangsgeschwindigkeit und Anfangsweg gelten. Unter der Voraussetzung, dass die Fallhöhe bekannt ist, lassen sich die Fallzeit und die Endgeschwindigkeit beim freien Fall wie folgt berechnen:

t – Zeit [s]
h - Höhe
g - Erdbeschleunigung in [m·s^-2] (auf der Erde ca. g = 9, 81 m·s^-2)
v – Geschwindigkeit [m/s]
 

Beispiel:

Ein gutes Beispiel für den freien Fall und seine Berechnung stellt ein in Sprung vom 10-m-Brett dar. Verwendet man die Formeln richtig, kann man die Zeit des freien Falls mit rund 1,4 Sekunden berechnen, es wird eine Geschwindigkeit von etwa 14 m/s (gleich 50,4 km/h) erreicht.