Es wird behauptet dass Felix Baumgartner für 25 Sekunden schwerelos war?
Dabei beginnt der Weltraum doch erst ab 100 km Höhe (nach FAI und NASA) nicht nach 39 km, der Absprunghöhe von F.B.. Der Übergang sei auch fließend.
Oder heißt das er war in der Kapsel schwerelos, diese ist aber nicht gefallen?
Ab welcher Höhe wird man zunehmend schwerelos?
Ab welcher Höhe ist man konkret schwerelos?
5 Antworten
Hallo Wepster,
der Mann war im freien Fall. Im freien Fall ist der Körper "praktisch kräftefrei", weil er der Schwerkraft ungehindert folgt.
Erst wenn der Luftwiderstand so groß wird, dass er bremst, endet der kräftefreie Fall. Wie groß die Abweichung dann ist, hängt von der Geschwindigkeit ab - je größer, desto brems.... Beim Fall aus dem zweiten Stock ist man ins erschreckend guter Näherung am freien Fall - was sich in der Menge der zur Verformung des fallenden Körpers zur Verfügung stehenden Energie wiederspiegelt. - Nicht zum Eigenexperiment empfohlen.
Oder heißt das er war in der Kapsel schwerelos, diese ist aber nicht gefallen?
Umgekehrt. Erst im Fall war er schwerelos, in der Kapsel noch nicht.
Der Übergang sei auch fließend.
Die Schwerkraft selbst nimmt mit 1/r² ab... und wird deshalb im mathematischen Sinne nie Null.
Genau das ist ja der Grund, warum die Gravitation - eigentlich die Schwächste der 4 Grundkräfte - im Weltall der Boss ist. Sie ist die einzige langreichweitige Kraft, die nicht abgeschirmt werden kann. Sie hält Galaxienhaufen zusammen - und zwischen Galaxien, das ist schon ein bissi weit.
In der ISS sind die Astronauten übrigens nur deshalb schwerelos, weil die Umlaufbahn kräftefrei ist - wie eben der freie Fall:
https://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6652/10915_read-24811/
Wenn die ISS um die Erde rast, wirken zwei Kräfte auf sie ein, die sich genau ausgleichen: erstens ist das die Schwerkraft, also die Anziehungskraft in Richtung Erde. Und zweitens ist es die Fliehkraft – die genau in die andere Richtung, also weg von der Erde, wirkt. Die Fliehkraft entsteht, wenn ein Gegenstand schnell im Kreis herumgeschleudert wird und dann nach außen saust, wenn man ihn – wie im Sport beim Hammerwerfen – plötzlich loslässt. Oder wenn man mit dem Auto schnell durch eine Kurve fährt und nach außen gepresst wird. Die ISS fliegt nun auf ihrer Kreisbahn um die Erde derartig schnell „durch die Kurve“, dass die Schwerkraft dadurch aufgehoben wird: Alles schwebt.
Grüße
Also wirkt bei F.B. die Fliehkraft gegen die Schwerkraft?
Nein. Er fällt einfach. In seinem eigenen Bezugssystem ist der deshalb kräftefrei.
Jedenfalls bis zu dem Zeitpunkt, als er zu stark trudelte. Deswegen sind es "nur" 25 Sekunden - und nicht die Zeit bis zum Ziehen des Schirms.
weis ich nicht, ob F.B. dann an gleicher Stelle gelandet ist oder auch eine gewisse Distanz zwischen Startpunkt und Landung zurücklegte.
https://de.wikipedia.org/wiki/Red_Bull_Stratos#Der_Rekordsprung
Ich zitiere: ...und landete rund fünf Minuten danach, um 12:16 h Ortszeit, sicher und unverletzt rund 70 km östlich vom Startort.
Man darf hier das viel langsamere Aufsteigen im Ballon und den leichten Wind dabei nicht vergessen. Das macht sich viel stärker bemerkbar als die Erdrotation beim im Vergleich dazu kurzen Fall.
Vielleicht hilft Dir das beim Verstehen besser?
https://www.leifiphysik.de/mechanik/gravitationsgesetz-und-feld/ausblick/schwerelosigkeit
Ich zitiere:
Schon mit dem Sprung vom Sprungbrett im Schwimmbad kann man Schwerelosigkeit erreichen (Schwerelosigkeit des kleinen Mannes, bei Vernachlässigung der Luftreibung). Würde der Springer auf einer Personenwaage stehen und mit ihr Abspringen, so würde die Waage während des freien Falls nichts anzeigen – der Springer ist schwerelos. Er braucht seine Gravitationskraft ganz dazu, um sich mit g (Erdbeschleunigung) zu beschleunigen, er "beschwert" die Waage nicht mehr.
Es ist eine Eigenschaft des freien Falls, kräftefrei (also schwerelos) zu sein... deswegen heißt er so...
Er macht aber kein Parabelflug. Er flog nur hoch und sprang senkrecht herunter.
Er macht aber kein Parabelflug. Er flog nur hoch und sprang senkrecht herunter.
Du weißt aber schon, dass die Parabel beim Parabelflug nur durch die konstante horizontale Geschwindigkeit zustande kommt? Vertikal hat man in beiden Fällen eben eine Beschleunigung g. Dass man beim Parabelflug schwerelos ist, hat genau denselben Grund wie beim freien Fall.
Nur das Verständnis dass dieser Effekt auch auftritt wenn man nur einen Ball von einer Höhe in den "Pool" fallen lässt verstehe ich nicht ganz.
Aber Du kannst Dir vorstellen, dass eine Waage, die direkt unter dem Ball mitfällt, nichts anzeigen würde?
Bei 100km liegt die K-Linie (Kármán), diese ist eine gedachte Linie, die Raum- von Luftfahrt abgrenzen soll.
'Schwerelos' wäre man wohl formal gesehen nur, wenn keine Gravitation mehr wirkt .. hmm, das ist natürlich nicht machbar. Die nächste Möglichtkeit ist zu sagen, man ist schwerelos, wenn die Gravitation ausreichend klein ist, oder aber wenn ich eine Bahngeschwindigkeit habe, bei der ich weder steige noch sinke. (Schau mal nach geostationärem Orbit)
Das trifft natürlich nicht zu, nicht mal an der K-Linie.
Wenn ich frei fallen kann, fühle ich mich schwerelos, ich kann mich bewegen, als würde keine Gravitation wirken - Parabelflüge nutzen genau dies. Beim freien Fall in der Atmosphäre ist da aber der Luftwiderstand, dort spüre ich also eien Kraft die auf mich einwirkt. Die 'Atmosphäre' muß also so dünn sein, daß ich quasi keinen Widerstand beim Fall verspüre - ich kann dann ggü. einem normalen Fallschirmsprung (bspw.) den Luftwiderstand natürlich auch nicht zum Steuern des Fluges nutzen.
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In 20km Höhe liegst Du unter 20% des Luftdruckes an der Erdoberfläche - das ist schon recht 'dünn'. Deinen Zahlen nach wäre der Bereich über 33km der relevante, wo quasi kein nennenswerter Luftwiderstand besteht.
Vielleicht mag ja eienr mal nachrechnen ...
Also vorbehaltlich Rechenfehler mit Abschätzung von h_s komme ich bei 33km auf c.a. 2% der Dichte hier unten. Ich denke, das können wir als ausreichend dünn akzeptieren. (Bei 39km müßten wir bei c.a. 1% sein.)
- Wer behauptet das?
- Schon Galileo Galilei hat sich doch schon mit freiem Fall beschäftigt. Seine Experimente vom schiefen Turm von Pisa sind doch weltweit bekannt.
- Dass der Weltraum keine Rolle spielt, sollte also mittlerweile zur Allgemeinbildung gehören.
- Jeder Körper, der antriebslos zu Erde fällt, erfährt die Schwerelosigkeit. "Und im freien Fall herrscht immer Schwerelosigkeit. Klingt verrückt, ist aber so." (siehe die entsprechende DLR-Seite).
- Daraus folgt messerscharf, dass Baumgartner für eine gewisse Zeit schwerelos war, ja, es einfach sein musste, falls die physikalischen Gesetze auch für ihn galten.
Wer behauptet was? Dassteht oben in der Frage, die 25 Sekunden Schwerelosigkeit behaupten die Medien und Dokus um den Stratosphären-Sprung.
Die Experimente kenne ich noch nicht. Vielleicht weil eher Priester Giovanni Battista Riccioli diese Art von Experiment aufzeichnete. In seinem im Jahr 1651 veröffentlichten Werk „Almagestum novum“ finden sich neben vielen spannenden Texten auch Aufzeichnungen von Fallversuchen, die er auf dem fast 100 Meter hohen Asinelli-Turm in Bologna durchgeführt hat. Galileo hatte nur Recht gehabt.(welt.de)
Der Weltraum spielt bei diesem Sprung keine Rolle, korrekt. Weil dieser erst 100 km über dem Meeresspiegel beginnt.
Der Körper fällt aber, durch sein Eigengewicht und durch die Gravitation. Wenn eine Waage und ein Goldbarren zusammen fallen wiegt der Barren nichts...das kann man verstehen. Wenn das so die Lösung ist...wie wirds gemessen?
Naja, wenn Du die 25 s aus den Medien hast, lässt sich alles andere doch auch auf Fachseiten recherchieren.
Ein Körper fällt nicht durch sein Eigengewicht, denn Gewicht ist eine Kraft, mit der ein Körper gegen eine Unterlage drückt. Siehe auch Einsteins ART.
Alle Körper fallen im Vakuum gleich schnell, ein Barren Gold ebenso wie eine Hühnerfeder. Einen Versuch, nicht mit Gold, aber mit einem Hammer und einer Vogelfeder wurde bei einer der Apollomissionen auf dem Mond vorgeführt.
Was bei uns den Fall beeinflusst, ist die Atmosphäre.
Ab welcher Höhe ist man konkret schwerelos?
Hallo,
kurz: Nie.
"Vollständige, exakte Schwerelosigkeit wäre nur in einem räumlich konstanten Gravitationsfeld möglich, das aber nicht existiert, oder für einen punktförmigen Körper."
Und wie erklärt sich der Begriff zu F.B. seinem Sprung? Wie hat man denn die Schwerelosigkeit gemessen, wenn der Ballon steigt und Felix spingt und quasi zur Erde fällt?
Schwerelos wird man dann, wenn die Anziehungskraft eines Körpers nahezu oder ganz aufgehoben wird, dies kann auf unterschiedliche Art und Weise herbeigeführt werden. Z.b. auch in einem Flugzeug, welches derart fliegt, dass die darin befindlichen Gegenstände der Fallgeschwindigkeit des Flugzeuges nicht mehr folgen können und sich somit, im Vergleich zum Flugzeug, in einer Schwerelosigkeit befinden.
Und wie erklärt sich der Begriff zu F.B. seinem Sprung? Ich kann das nur verstehen wenn er schwerelos war gegenüber einem Objekt, aber welchem?
Also wirkt bei F.B. die Fliehkraft gegen die Schwerkraft? War der Ballon beim Aufstieg der Erdrotation ausgesetzt so dass Fliehkräfte wirken können? Aber wie könne er dann Fallen, doch nur wenn die Schwerkraft/ Gravitation wirkt?
Ich verstehe es nur wenn der Übergang dann eben fließend wäre. Also bei 38 km die Schwerkraft abnimmt und bei 40 km die Fliehkraft mehr wirkt als die Schwerkraft, doch dann wäre da auch die ISS zu finden...
Dann verstehe ich aber noch nicht, bzw. weis ich nicht, ob F.B. dann an gleicher Stelle gelandet ist oder auch eine gewisse Distanz zwischen Startpunkt und Landung zurücklegte. abe die Koordinaten nicht. Wegen der Erdrotation müsste er doch durch die geringe Schwerkraft an anderer Stelle gelandet sein. Aber nur wenn die Erdrotation in der Höhe nicht mehr wirkt, quasi die Erde sich dreht, aber die Objekte in bestimmter Höhe nicht.