Man sagt ja, dass um die Erde kreisende Astronauten schwerelos sind. Heißt das also, dass es dort keine Schwerkraft mehr gibt?
Und gibt es eine Möglichkeit, durch Rotation künstliche Schwerkraft zu erzeugen?
9 Antworten
Eine Schwerkraft im Sinne einer Kraft gibt es nicht, sie sind Schwerelos sprich es wirkt in Summe keine Kraft.
Allerdings existiert an diesem Punkt natürlich noch die Gravitation.
Im Endeffekt befinden sich die Astronauten im freien Fall zur Erde. Du kannst dir die Umlaufbahn vorstellen wie eine Wurfparabel nur, dass diese Parabel soweit geöffnet ist dass die Astronauten die Erdoberfläche bzw die Atmosphäre nicht berühren.
Da jeder Körper im freien Fall lokal kräftefrei ist (sprich alle Kräfte heben sich auf) sind die Astronauten auch Kräftefrei und spüren daher keine Gewichtskraft auf sich selbst oder von anderen Objekten.
Für eine künstliche Schwerkraft kennt man bisher nur die Nutzung der Zentripetalkraft.
Grundsätzlich ja wobei mir aber keine andere Möglichkeit bekannt ist eine konstante Beschleunigung zu generieren als eine Zentripetalbeschleunigung.
Jede Masse zieht sichsich an desto mehr Masse in engerem Raum desto größer die anziehung. Du kannst die Zentrifugal"kraft" nutzen um das künstlich zu erzeuge ja
Man sagt, ein Objekt befände sich in schwerelosem Zustand, wenn die Summe aller auf dieses Objekt wirkenden Kräfte (als Summe von Vektoren) Null ist.
Da neben der Schwerkraft auf einen die Erde umkreisenden Astronauten aber auch noch andere Kräfte wirken (mindestens die Fliehkraft), kann seine Schwerelosigkeit nicht bedeuten, dass an der Stelle, an der er sich befindet (bzw. auf seiner Umlaufbahn um die Erde) es keine Gravitation gäbe.
Nehmen wir an, dass die Erde mindestens N Jahre alt ist, wissen wir, dass ihr Gravitationsfeld mindestens N Lichtjahre ins All hinaus reicht.
Die Schwerkraft ist der einzige Grund, weshalb die Astronauten überhaupt um die Erde kreisen. Gäbe es sie nicht, dann würden sie nicht kreisen, und hätten sich längst auf einer geradlinigen Bahn in die unendlichen Weiten verabschiedet. Das sagt das Erste Newtonsche Gesetz:
Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.
https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Gesetze#Erstes_newtonsches_Gesetz
Die Schwerkraft ist es, die die Bahn der Raumstation immerzu krümmt und eine Umlaufbahn daraus macht.
Zu Deiner Frage über künstliche Schwerkraft durch Rotation: Ja, im Prinzip wäre das schon möglich, aber damit den Astronauten davon nicht übel wird, müßte das Raumfahrzeug einige km groß sein. Schau hier:
Das Wort "Schwerelosigkeit" ist grob irreführend. "Gewichtslosigkeit" oder "Bodenlosigkeit" würde die Sache besser treffen.
Gemeint ist mit "Schwerelosigkeit" nämlich alles andere als die Abwesenheit von "Schwere", ganz im Gegenteil! Gemeint ist mit diesem unglücklichen Wort die Reduzierung aller auf den Körper wirkenden Kräfte auf die Schwerkräfte. Ein Körper, der ausschließlich den herrschenden Schwerkräften ausgeliefert ist, befindet sich im freien Fall. Den Zustand des freien Falls erfährst Du z.B. beim Sprung vom Sprungbrett, etwas abgemildert durch die Luftreibung.
Im freien Raum ist jeder Körper "schwerelos", der sich nirgends abstützt. Die Stütze bewirkt ja eine Kraft auf den Körper. Solange Astronauten ohne Raketenantrieb um die Erde kreisen, fallen sie frei um die Erde herum, wobei Schwerkraft und Fliehkraft in ein Gleichgewicht geraten.
Alles klar, oder noch Fragen dazu?
jede Beschleunigung.
https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quivalenzprinzip_(Physik)