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Alt 13.08.2012, 02:57   #1
fridolin
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Standard Perseiden + künstliche Schwerkraft

1. Hm, ich hab's ja bis hierhin als gegeben wahrgenommen:

Jedes Jahr Anfang August hagelt es Sternschnuppen (also immer um die gleiche Zeit).

Hm, also die Erde als Planet steht bei ihrem Umlauf um die Sonne zu jeder beliebigen Jahreszeit am gleichen Ort ( na ja, relativ zur Sonne und so und da machen es mir Schwingungsgleichungen recht konkret). Hm, die Perseiden sind ja als Meteoritenschwarm auch um die Sonne unterwegs (sollten sie doch eigentlich sein ...) und haben ihren Zyklus.

(Ich sehe jetzt vor meinem inneren Auge 2 Ellipsen mit einem Schnittpunkt in R3-4, auf denen jeweils Objekte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterwegs sind.)

Jo, ist es eher Zufall, dass sich die Bahnen von Erde und Perseiden jedes Jahr im August überschneiden, oder mach ich da in meiner Betrachtung (2 sich auf elliptischen Bahnen bewegende Objekte, mit sich aus dem Abstand zum Zentrum der Gravitation ergebender Umlauffrequenz) etwas falsch.

Kann mir da jemand weiterhelfen?


2. Künstliche Gravitation = Fliehkraft

Wir kennen es aus 2001: Raumstation rotiert ==> Bewohner der Raumstation spüren Schwerebeschleunigung. Wenn ich meine Waschmaschine auf den Rücken lege, den Schleudergang wähle, und (Gedankenexperiment: ich betrachte nur die rotierende Trommel und benutze hier besser keinen Toplader) den Kopf (sehr bedacht und vorsichtig) reinhalte, wird mir diese Aktion das Genick nicht brechen. (Ich meine: wir kennen diese Belustigungsmaschinen vom Jahrmarkt, runtergetunte Menschenzentrifugen, wenn ich meinetwegen im Kettenkarusell die Eiswaffel hochwerfe ... na ja, klar, Trägheit, ich weiss ja in etwa, wo es hakt, dass das dann 2 verschiedene Systeme sind)

Welchen Sachverhalt übersehe ich? (Ich weiss, dass sich das formal über Scheinkräfte erklären lässt, aber das Phänomen erschließt sich mir vom "gesunden Menschenverstand" her nicht befriedigend.)


Frido (der weiss, dass es in diesem Forum eigentlich um GW geht, naja)
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So it goes.

Kurt Vonnegut

Geändert von fridolin (13.08.2012 um 03:26 Uhr). Grund: hm, noch am formulieren
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Alt 13.08.2012, 03:36   #2
fridolin
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Zu 2.)
Wobei ich bin ja gerade mit der Rotationsgeschwindigkeit unterwegs, jo es wird schon klarer. Probleme durch aufschreiben ... Jo. Schon besser.

Aber bei 1.) stehe ich noch auf dem Schlauch. Noch. Werde gleich nochmal drüber meditieren.
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Kurt Vonnegut

Geändert von fridolin (13.08.2012 um 03:41 Uhr). Grund: Jo, ich finde mich.
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Alt 13.08.2012, 07:40   #3
MJ01
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Zitat:
Zitat von fridolin Beitrag anzeigen
1. Jedes Jahr Anfang August hagelt es Sternschnuppen (also immer um die gleiche Zeit).

Hm, also die Erde als Planet steht bei ihrem Umlauf um die Sonne zu jeder beliebigen Jahreszeit am gleichen Ort ( na ja, relativ zur Sonne und so und da machen es mir Schwingungsgleichungen recht konkret). Hm, die Perseiden sind ja als Meteoritenschwarm auch um die Sonne unterwegs (sollten sie doch eigentlich sein ...) und haben ihren Zyklus.

(Ich sehe jetzt vor meinem inneren Auge 2 Ellipsen mit einem Schnittpunkt in R3-4, auf denen jeweils Objekte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterwegs sind.)

Jo, ist es eher Zufall, dass sich die Bahnen von Erde und Perseiden jedes Jahr im August überschneiden, oder mach ich da in meiner Betrachtung (2 sich auf elliptischen Bahnen bewegende Objekte, mit sich aus dem Abstand zum Zentrum der Gravitation ergebender Umlauffrequenz) etwas falsch.

Kann mir da jemand weiterhelfen?
Also WikiPedia hilft da weiter:
Zitat:
Die Perseiden bestehen aus den Auflösungsprodukten des Kometen 109P/Swift-Tuttle. Die Erde kreuzt auf ihrer Bahn immer um den 12. August die Staubspur, die dieser Komet im All hinterlassen hat.
Der Komet läuft in rund 133 Jahren auf einer elliptischen Umlaufbahn zwischen 0,96 (Perihel) und 51,23 (Aphel) astronomischen Einheiten um die Sonne, die Bahnexzentrizität beträgt 0,963. Die Bahn ist rund 67° gegen die Ekliptik geneigt, da sich der Komet aber retrograd (rückläufig) um die Sonne bewegt, wird seine Bahnneigung mit 113° angegeben. Seine Perihelgeschwindigkeit beträgt rund 153.000 km/h. Der Komet verliert bei jedem Umlauf Materie. Jedes Jahr, wenn die Erde um den 12. August herum die Bahn des Kometen Swift-Tuttle kreuzt, gelangen Kometenpartikel mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre
Sprich, der Komet verliert laufend Materie, die eine Art permanenten Staubgürtel um die Sonne erzeugt. Und diesen durchschneidet die Erde jedes Jahr.

MfG

MJ
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Alt 13.08.2012, 07:59   #4
MJ01
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Zitat:
Zitat von fridolin Beitrag anzeigen
2. Künstliche Gravitation = Fliehkraft

Wir kennen es aus 2001: Raumstation rotiert ==> Bewohner der Raumstation spüren Schwerebeschleunigung. Wenn ich meine Waschmaschine auf den Rücken lege, den Schleudergang wähle, und (Gedankenexperiment: ich betrachte nur die rotierende Trommel und benutze hier besser keinen Toplader) den Kopf (sehr bedacht und vorsichtig) reinhalte, wird mir diese Aktion das Genick nicht brechen. (Ich meine: wir kennen diese Belustigungsmaschinen vom Jahrmarkt, runtergetunte Menschenzentrifugen, wenn ich meinetwegen im Kettenkarusell die Eiswaffel hochwerfe ... na ja, klar, Trägheit, ich weiss ja in etwa, wo es hakt, dass das dann 2 verschiedene Systeme sind)

Welchen Sachverhalt übersehe ich? (Ich weiss, dass sich das formal über Scheinkräfte erklären lässt, aber das Phänomen erschließt sich mir vom "gesunden Menschenverstand" her nicht befriedigend.)

Frido (der weiss, dass es in diesem Forum eigentlich um GW geht, naja)
Also man kann das alles wunderbar mit Gleichungen mathematisch erklären, aber Du möchtest ja eine logische Erklärung!

Also das mit der Waschmaschine wird so nicht funktionieren, da sich hoffentlich bei eingeschaltener Waschmaschine, der Deckel NICHT öffnen lässt, bzw. resp. bei offenen Deckel sich die Maschine nicht einschalten lässt.

Aber zum Problem:
Wie Du es richtig sagtest, es sind zwei verschiedene Systeme. In dem einen stehst Du mit beiden Füßen am nichtbewegten Boden und den Händen an der nichtbewegten Waschmaschine(hülle).
Im zweiten System wirkt auf die Trommel eine Zentrifugalkraft, die aber durch die Verbindung mit der Trommelachse durch eine Zentripedalkraft ausgeglichen wird. Dem Körper, der sich auf dem Trommelboden befindet fehlt diese Verbindung zur Trommelachse bzw. diese Zentripedalkraft und wird daher an den Trommelboden gepresst.
Lt. WikiPedia bei einer Maschine mit einem Schleudergang von 1.200 Umdrehungen pro Minute sogar mit der 400-fachen der Erdbeschleunigung.

MfG

MJ
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Alt 13.08.2012, 10:12   #5
Sakslane
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Zu 1: Du hast hier völlig richtig erkannt, dass es sich um zwei elliptische Bahnen handelt, nämlich die der Erde und die des Kometen Swift-Tuttle, der auf einer stark elliptischen Bahn um die Sonne kreist und in ihrer Nähe immer wieder Material verliert, das sich dann in der Nähe seiner Bahn befindet. Beide Bahnen sind Kepler-Ellipsen, folgen also den keplerschen Gesetzen - und das 1. davon besagt u.a., dass diese Bahnen fest im Raum sind. Wenn sie also einen gemeinsamen Schnittpunkt haben (was bei diesen beiden Ellipsen der Fall ist), ist dieser ebenfalls fest im Raum. Deshalb ist die Erde immer an der gleichen Stelle, wenn sie den Schnittpunkt passiert.

Dass sich die beiden Bahnen schneiden, ist tatsächlich ein größerer Zufall. Es gibt ziemlich viele Kometen auf sehr unterschiedlichen, stark elliptischen Bahnen, von denen nur wenige die Erdbahn schneiden und damit für so schöne Meteorschauer sorgen.

Zu 2: Irgendwie ist mir nicht klar, wo hier deine Frage bzw. deine Unklarheit liegt... Vielleicht könntest du noch einmal erklären, wo du hier einen scheinbaren Widerspruch siehst?

Generell sind Scheinkräfte Kräfte, die in Nicht-Inertialsystemen auftreten, aber in Inertialsystemen nicht vorhanden sind. Nehmen wir als Beispiel die Zentrifugalkraft in einer rotierenden Raumstation. Ein Astronaut, der im Inneren der Station mitrotiert, spürt diese Kraft, die ihn nach außen zieht. Er muss sich abstützen, um nicht nach außen zu "fallen". Für ihn scheint hier also eine Kraft zu wirken, die er kompensieren muss, um in Ruhe zu bleiben. Der äußere Beobachter dagegen sieht, dass sich der Astronaut auf einer kreisförmigen Bahn bewegt, also nicht geradlinig, sondern (senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung) beschleunigt. Die Kraft, die der Astronaut aufwendet, um sich in der Station festzuhalten, bewirkt genau diese Beschleunigung und zwingt den Astronauten auf seine Kreisbahn (so wie es die Schwerkraft der Sonne mit der Erde tut). Es sind also zwei unterschiedliche, aber konsistente Sichtweisen auf die gleiche physikalische Situation.
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Alt 13.08.2012, 11:04   #6
fridolin
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Also 2.) hatte ich während des Niederschreibens schon für mich geklärt, konnte nur nicht mehr editieren.

Dankeschön für Eure Anworten.
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Kurt Vonnegut

Geändert von fridolin (13.08.2012 um 11:08 Uhr).
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Alt 13.08.2012, 13:58   #7
Tarlanc
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Hmmm, andere Frage:
Wenn die Erde genau die Spur des Kometen streift und der Komet noch immer um die Sonne kreist. Dann müsste man doch ausrechnen können, wann er die Erde mal trifft. Oder zumindest nahe genug kommt, um uns einen richtigen Schrecken einzujagen.
Weiss jemand, ob das mal berechnet wurde?
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Alt 13.08.2012, 16:10   #8
basti_79
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Ich weiß ziemlich sicher, dass die Größenverhältnisse die Kollision sehr, sehr unwahrscheinlich werden lassen. Eine bemerkenswerte Annäherung soll aber am 14.8.2126 geschehen.

http://www.as.wvu.edu/~jel/skywatch/swfttle.html
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Perfidulo: Ich hatte erst vor, einen Roman darüber [über das verschwundene Mittelalter] zu schreiben.
Groschenjunge: Was ist der Unterschied zum Jetzt?
Perfidulo: Es quasseln nicht dauernd Leute dazwischen.
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Alt 14.08.2012, 00:04   #9
fridolin
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Nochmal zu dem Sternschnuppen-Zeugs: Mir ist aufgegangen dass sich da nicht eine räumlich eng umgrenzte Wolke von Partikeln auf der Bahn des Kometen (mit dem Kometen) bewegt, sondern, dass die Partikel sozusagen auf der gesamten Bahn verteilt sind und die Erde dann zwangsläufig bei jeder Bahnüberschneidung Treffer kassiert.

Jep, und ab dafür.
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Kurt Vonnegut
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