Frage von JDPDO, 42

Gewichtskraft durch Beschleunigung ausgleichen?

Wie kann man die Gewichtskraft eines Objekts durch senkrechte Beschleunigung zur Erde so ausgleichen, dass das Gewicht gleich 0 ist?

Anders gefragt, wie sorgt man dafür, dass ein Gegenstand in einem luftleeren Raum "schwebt"?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von lks72, 19

Sobald du frei fällst (ohne Luftwiderstand), bist du schwerelos. Anders ausgedrückt. Sobald auf dich nur die Gewichtskraft wirkt uns sonst nichts, bist du schwerelos (von Gezeiteneffekten abgesehen).

Dabei ist es belanglos, ob du dich gerade nach oben oder nach unten bewegst. Sobald du den Boden eines Trampolins verlassen hast, bist du schwerelos, sowohl beim Hoch als auf beim Runterfallen, bist du wieder den Boden des Trampolins berührst.

Nun zu deinem Vorschlag: Um zu schweben, muss die resultierende Kraft auf dich 0 sein. Das bedeutet aber, dass zusätzlich zur Gravitationskraft FG noch eine weitere Kraft F2 mit F2 = -FG wirken muss, damit die resultierende Kraft

Fres = FG + F2 = 0 ist.

Wenn diese zweite Kraft nun eine Oberflächenkraft ist (wie etwa ein Seil, der Boden, ein Triebwerk, eine Wasseroberfläche, Wind von unten etc.), dann ist die Summe der Kräfte zwar 0, aber die Kräfte sind unterschiedlich. FG greift im gesamten Volumen an, F2 nur an einer Fläche (oben oder unten). Dies führt dazu, dass der Körper unter mechanischer Spannung steht, und das genau bedeutet eben keine Schwerelosigkeit.

Etwas anderes wäre es, wenn F2 auch eine Volumenkraft wäre, etwa ein anderer Planet auf der anderen Seite, so dass FG = - F2 ist. Weil beide Kräfte von der gleichen Art sind, wäre hier die mechanische Spannung = 0, man wäre schwerelos UND würde an der gleichen Stelle "schweben", vergleiche dazu die sogenannten Lagrangepunkte.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 14

Der amerikanische Physiker milliken hat das mit Öltröpfchen gemacht. Die hat er elektrisch aufgeladen und in einem elektrischen Feld schweben lassen. Es ist auch schon gelungen mit Hilfe von Magnetfeldern Äpfel und dergleichen und sogar lebende Wesen wie Frösche schweben zu lassen.

Antwort
von psalterium, 25

Indem du mit 9,81 m/s² nach oben beschleunigst?

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