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Alt 16.05.2010, 00:52   #1
mikegain
Grünschnabel
 
Registriert seit: 20.04.2010
Beiträge: 2
Standard frage zur schwerelosigkeit

hallo zusammen,…
kurz:-> ich bin neu hier und ich bin der mike :-)
falls mein thema falsch gepostet wurde, bitte ich um nachsicht und es evtl. zu verschieben.

mir brennt seit langem eine frage im hirn, auf die ich nirgends
eine antwort finde. da ich dieses interessante forum gefunden habe
will ich mich mal trauen diese frage zu verdeutlichen.

vorab muss ich kurz ausholen …..:
neulich hab ich im tv einen bericht über eine schulklasse im physikunterricht gesehen.
die lehrerin erklärte die erdatmosphäre, und das der weltraum ab etwa 100km beginnt.
soweit sogut…
weiter sagte sie (jetzt kommts) das man ab dort schwerelos sei..!!

aber das ist doch völliger unsinn oder?
meines wissen tritt die schwerelosigkeit doch nur dann auf, wenn die anziehungskraft und die fliehkraft genau in der waage sind...man also eine gewisse eigengeschwindigkeit aufweisen muss, weil sich dann beide kräfte einander aufheben.
erst dann kann man auch von einem orbit reden…?¿

nun aber zum kern meiner eigentlichen frage:

1. angenommen man könnte sich geradewegs mit sagen wir 20km/h schnurschnacks gerade hoch auf etwa 200 km höhe versetzten und man würde dann von seinem „virtuellem lift“ abreissen.
dann würde man doch ganz gewöhnlich zur erde fallen oder? unabhängig davon, dass man im vakuum ist.

2. dann würde man doch auch nicht beim wiedereintritt in die erdatmosphäre verglühen, weil man ja nicht die geschwindigkeit hat, die diese beiden kräfte aufheben (etwa 28000km)??
oder würde man, bedingt durch das vakuum eine höhere fallgeschwindigkeit erreichen die dann beim erreichen der ersten luftschichten den körper abbremsen???

eine ganz schön quere frage oder?*g*…ich hoffe jemand von euch ist verrückt genug mir darauf eine antwort geben zu können*gg*

danke und gruss
mike

Geändert von mikegain (16.05.2010 um 00:55 Uhr).
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Alt 16.05.2010, 09:51   #2
Sakslane
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Ort: Tartu, Estland
Beiträge: 2.732
Standard

Zitat:
Zitat von mikegain Beitrag anzeigen
weiter sagte sie (jetzt kommts) das man ab dort schwerelos sei..!!
Das ist tatsächlich ziemlicher Unsinn. Auch dort oben wirkt die Schwerkraft der Erde, also ist man nicht allein deshalb schon schwerelos, weil man sich in einer bestimmten Höhe befindet.

Zitat:
meines wissen tritt die schwerelosigkeit doch nur dann auf, wenn die anziehungskraft und die fliehkraft genau in der waage sind...man also eine gewisse eigengeschwindigkeit aufweisen muss, weil sich dann beide kräfte einander aufheben.
erst dann kann man auch von einem orbit reden…?¿
Vollkommen richtig.

Zitat:
1. angenommen man könnte sich geradewegs mit sagen wir 20km/h schnurschnacks gerade hoch auf etwa 200 km höhe versetzten und man würde dann von seinem „virtuellem lift“ abreissen.
dann würde man doch ganz gewöhnlich zur erde fallen oder? unabhängig davon, dass man im vakuum ist.
Ja, ganz genau. Mit 20 km/h ist man noch deutlich unter der "Fluchtgeschwindigkeit", also der Geschwindigkeit, auf die man z.B. eine Kanonenkugel bringen müsste, um sie von der Erde weg zu schießen - die liegt, wenn ich mich richtig erinnere, irgendwo bei 11 km/s.


Zitat:
2. dann würde man doch auch nicht beim wiedereintritt in die erdatmosphäre verglühen, weil man ja nicht die geschwindigkeit hat, die diese beiden kräfte aufheben (etwa 28000km)??
oder würde man, bedingt durch das vakuum eine höhere fallgeschwindigkeit erreichen die dann beim erreichen der ersten luftschichten den körper abbremsen???
Das hängt von verschiedenen Faktoren ab - insbesondere vom Luftwiderstand der fallenden Person, also gewissermaßen dem CW-Wert. Das müsste man wahrscheinlich mal durchrechnen... Vom Projekt Excelsior hast du sicher schon gehört, oder?

Zitat:
eine ganz schön quere frage oder?*g*…ich hoffe jemand von euch ist verrückt genug mir darauf eine antwort geben zu können*gg*
Da kannst du dir hier ziemlich sicher sein
Sakslane ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.05.2010, 12:26   #3
basti_79
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Registriert seit: 18.11.2005
Beiträge: 9.121
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Ich denke, das war einfach bloss alles eine Verwechslung. Die Frage ist natürlich höchst berechtigt, und Sakslane hat sie meiner Meinung nach gut beantwortet.

Warum sollte jemand denken, die Höhe würde einen Schwerelos machen? Stellt sich heraus: einmal ist diese "100 km Höhe = Weltraum" Geschichte eine Art Vorschrift. Bei 100 km Höhe fängt juristisch der Weltraum an, für gewisse Leute. Das kümmert die Schwerkraft natürlich wenig.

Das hängt damit zusammen, dass z.B. in 100 km Höhe die Atmosphäre so dünn ist, dass ein Objekt, das auf dieser Höhe eine stabile Umlaufbahn erreicht hat, diese für einige Zeit beibehalten wird. Tiefere Umlaufbahnen sind kaum zu erreichen. Wer aber eine stabile Umlaufbahn erreicht hat, ist schwerelos.

Dazu kommt dann noch, dass es ziemlich schwer ist, eine Rakete so zu kontrollieren, dass sie tatsächlich die Erde verläßt. Das hat was mit dem Schwerpunkt und dem Angriffspunkt der Antriebskraft zu tun. Eine Umlaufbahn (oder aber ein Absturz) ist das natürliche Endresultat dieses Versuchs.

Anders ausgedrückt: Wer eine Rakete baut, die es in 100 km Höhe schafft, schießt sie vermutlich erstmal in eine Umlaufbahn und damit "in die Schwerelosigkeit".

Also, dass der Fehler gemacht wird, ist irgendwie verständlich, dennoch sollte man sich bemühen, die Sachlage im Detail aufzuklären. Das ist dann Bildung. Im Gegensatz zu Unterricht.
__________________
Perfidulo: Ich hatte erst vor, einen Roman darüber [über das verschwundene Mittelalter] zu schreiben.
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Alt 16.05.2010, 15:36   #4
-CC-
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Beiträge: 491
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Hallo, und willkommen im Forum!

Ja das mit der Schwerelosigkeit ist ein großer Irrglaube, leider auch sehr weit verbreitet. Was die 100 km angeht, bzw. die Grenze zum "Weltraum" so sehen das die USA und die Russen schon anders ....


Zitat:
Zitat von mikegain Beitrag anzeigen
1. angenommen man könnte sich geradewegs mit sagen wir 20km/h schnurschnacks gerade hoch auf etwa 200 km höhe versetzten und man würde dann von seinem „virtuellem lift“ abreissen.
dann würde man doch ganz gewöhnlich zur erde fallen oder? unabhängig davon, dass man im vakuum ist.
Absolut richtig, wurde ja auh schon alles dazu gesagt.


Zitat:
Zitat von mikegain Beitrag anzeigen
2. dann würde man doch auch nicht beim wiedereintritt in die erdatmosphäre verglühen, weil man ja nicht die geschwindigkeit hat, die diese beiden kräfte aufheben (etwa 28000km)??
oder würde man, bedingt durch das vakuum eine höhere fallgeschwindigkeit erreichen die dann beim erreichen der ersten luftschichten den körper abbremsen???
Was das Verglühen angeht, es ist eine technische Notwendigkeit nach dem aktuellen Stand der Technik. Ein Raumfahrzeug benötigt so seine Geschwindigkeit um oben zu bleiben. Das haben wir inzwischen geklärt! Möchte man nun wieder zur Erde zurück muss man Geschwindigkeit reduzieren. Im All gelingt das vorzugsweise mit Treibstoff verbrennen. Leider muss man auch allen Treibstoff mit hoch nehmen. Das würde dann nochmehr Treibstoff kosten um diesen Treibstoff zu transportieren. (Raumfahrt ist irgendwie nur Geschwindigkeit und Treibstoff ... Masse). Daher ist es am einfachsten mit Hilfe von Reibung abzubremesen! Das führt leider wiederum zum Aufheizen des Raumfahrzeugs.

Hätten wir alternative Methoden zur Geschwindigkeitsreduktion (sinnvolle Methoden!) würde es auch keine glühenden Kapseln und Shuttels mehr geben.

-CC-
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Alt 23.05.2010, 08:29   #5
Leuchtkörper
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achtung spam:

O mein Gott, der Typ ist 1960 aus 30 Kilometer Höhe bei -70 grad mit einem ungetesteten Fallschirm aus einem Düsenflugzeug abgesprungen ?! Kann sich das einer vorstellen?

mehr zum thema:

Angenommen ein Raumschiff ist 5mal so massereich wie der planet an dem es vorbeifliegt. Wenn es langsam losfliegt, würde der Planet ihm durch Gravitation folgen? Muss es dafür extra energie aufbringen?
Wenn ihm das Ding folgt, dann bekommt das system ja gleich noch mehr masse und gravitation.
Materiesammler die Zukunft der Weltraumindustrie

Geändert von Leuchtkörper (23.05.2010 um 08:42 Uhr).
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Alt 24.05.2010, 00:48   #6
Llewellian
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Ja, der Planet würde ihm folgen. Zumindest aus seiner normalen Bahn abgelenkt werden. Und ja, das Raumschiff müsste dann mehr Energie aufbringen, weil das Gesamtsystem mehr Masse hat.
Llewellian ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.05.2010, 05:46   #7
-CC-
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Zitat:
Zitat von Leuchtkörper Beitrag anzeigen
achtung spam:

O mein Gott, der Typ ist 1960 aus 30 Kilometer Höhe bei -70 grad mit einem ungetesteten Fallschirm aus einem Düsenflugzeug abgesprungen ?! Kann sich das einer vorstellen?
Ich dachte das war ein Ballon und etwas früher! Aber ja, so began die Raumfahrt ...

Zitat:
Angenommen ein Raumschiff ist 5mal so massereich ....
Materiesammler die Zukunft der Weltraumindustrie
Ja, der Planet würde seine Bahn verändern! Ob er dem Raumschiff folgt hängt noch von ein paar anderen Faktoren ab! Die Geschwindigkeit und der Abstand beider Objekt spielt dabei auch noch eine kleine Rolle... Interessanter ist: Was passiert mit Objekten auf der Planeten Oberfläche!

-CC-
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Alt 24.05.2010, 09:09   #8
Sakslane
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Man kann sich die Situation mit dem Planeten und dem Raumschiff am besten aus der Perspektive des Raumschiffs ansehen. Für den Raumfahrer sieht es so aus, als befände sich das Raumschiff in Ruhe und der Planet kommt von vorne geflogen. In diesem System bewegt sich der Planet auf einer Hyperbelbahn. Er kommt gewissermaßen von "unendlicher", oder besser gesagt beliebig großer Entfernung auf das Raumschiff zu, und die zugehörige Bahnkurve ist dann eine Hyperbel, d.h. er wird sich auch wieder beliebig weit vom Raumschiff entfernen, aber abgelenkt werden. Um den Planeten einzufangen und mitzunehmen, müssten man ihn auf dieser Bahn abbremsen und in eine gebundene, elliptische Bahn befördern. Das wäre im Prinzip auch mit der Schwerkraft des Raumschiffs möglich, erfordert allerdings ein paar mehr Flugmanöver als nur einen Vorbeiflug.
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Alt 08.06.2010, 09:16   #9
trilogie
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die schwerkraft zb im spaceshuttle wäre doch wesentlich weniger vorhanden
wenn man nicht mit diesen hohen tempo um die erde fliegen würde,
azb stillstand oder ? das schnelle umkreisen der erde wirkt ja gegen die anziehungskraft ?
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Alt 08.06.2010, 10:26   #10
Sir Lazarus
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Zitat:
Zitat von trilogie Beitrag anzeigen
.. wenn man nicht mit diesen hohen tempo um die erde fliegen würde,
azb stillstand oder ? das schnelle umkreisen der erde wirkt ja gegen die anziehungskraft ?
Wenn man nicht mit diesem hohen Tempo fliegen würde, würde die Schwerkraft der Erde voll wirken und das Objekt anziehen. Zwar würde man sich kurze Zeit im freien Fall befinden (Schwerelsogkeit) und dabei ordentlich Tempo aufnehmen, dann aber auf die Erdatmosphäre treffen und starken negativen Beschleunigungskräften ausgesetzt sein, wenn man wieder abgebremst wird.
Hätte die Erde keine Atmosphäre würde man nach einem schwerefreien Fall ziemlich stumpf einschlagen, was für längere Aufenthalte im All eher unerwünscht ist.

Bei einer Umlaufbahn befindet sich ein Objekt dauernd im freien Fall, aber durch die tangentiale Bewegungskomponente "fällt" das Objekt an der Erde dauernd vorbei. Schau dir mal das Prinzip der unabhängigen Überlagerung einer geradlinig, gleichförmigen Geschwindigkeit und einer geradlinig, gleichmäßig beschleunigten Bewegung durch.
__________________
"..Forget any ideas you’ve got about lost cities, exotic travel, and digging up the world. We do not follow maps to buried treasures and “X” never, ever, marks the spot! [Dr. Henry "Indiana" Jones Junior]
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