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Physik: Erdähnliche Raumstation

gefragt von trimont am 13.09.2007 um 20:58 Uhr

Eine rein theoretische Frage, die mich schon seit langem beschäftigt: wie schnell müsste sich ein Ring mit dem Radius der Erde am Äquator drehen, um eine Gravitation von 9,81m/s² zu erzeugen?

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heiermann
beantwortet von heiermann am 13. September 2007 22:54
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Also wenn ich die Aufgabe richtig verstehe, möchtest Du im freien Weltraum eine ringförmige Raumstation so schnell rotieren lassen, dass die Fliehkraft gerade so gross ist wie die Gravitation daheim auf der Erde?

Klingt nach einer etwas anspruchsvolleren Schulaufgabe :-))

Fliehkraft: m v^2 / r

Gravitationskraft: m g

Setzt man beide gleich, kürzt sich die Masse des Raumfahrers raus und man erhält für die Umlaufgeschwindigkeit der Raumstation:

v = ( g r ) ^ 1/2

g = 9,81 m/s^2 und r = 6 378 000 m.

Rechnen darfst Du selber.

Wenn Du lieber die Umlaufdauer haben willst:

t = 2 pi ( r / g ) ^ 1/2


Knowledge
beantwortet von Knowledge am 13. September 2007 22:00
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Wie gross soll denn die Masse des Rings sein? Dich interessiert doch sicher eine entgegengesetzte Gravitation..ggg.

Kommentar von trimont am 13. September 2007 22:09

Das ist wirklich schwer zu sagen, allerdings hat die Masse des Rings damit doch nichts zu tun. Es geht mir darum, dass die Zentrifugalkraft 9,81m/s^2 beträgt, also die Beschleunigung des Ringes

Kommentar von weckmannu am 14. September 2007 21:38

Du meinst nicht die Beschleunigung des Rings, sondern der Person, die auf dem Ring steht und seine Bewegung mitmacht. Deshalb halte ich die Formel von Agnostiker korrekt.


agnostiker
beantwortet von agnostiker am 13. September 2007 22:40
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Ich vermute, Du meinst eine Ring von der Größe der Erde, der sich dreht und auf dem man dann innen entlang gehen kann.

Nun: die Zentrifugalbeschleunigung

(http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft)

berechnet sich so:

a= v²/r

Dies musst Du nach v umstellen (das kannst Du alleine) und die Größen einsetzen. Dann erhälst Du die Geschwindigkeit.


anonym
beantwortet von zinzito am 13. September 2007 22:36
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also erstmal hat die schwerkraft nichts mit der zentripedal, zentrifugal oder der drehgeschwindigkeit zu tun. wir werden eher auf die erde "gedrückt" als das sie uns anzieht. es gibt desweiteren viel zu viele faktoren die zusammenspielen. man kann das nicht auf ein grundproblem reduzieren. und schulphysik kommt hierbei auch nicht in frage

Kommentar von wiele am 14. September 2007 00:14

An einem Körper können verschiedene Kräfte angreifen. Diese können auch Gravitationskraft oder Zentrifugalkraft sein. Sobald sie auf einen Körper einwirken, kann man die verschiedenen Kräfte addieren, um die resultierende Kraft zu bestimmen.
Man kann das Problem sehr wohl auf die wesentlichen Aspekte reduzieren.
Egal ob Du es "Schulphysik" oder "Hochschulphysik" oder sonst irgendwie nennst - es bleibt Physik und ist anwendbar.
Gruß wiele

Kommentar von zinzito am 14. September 2007 18:59

natürlich kann man es auf die grundaspekte vereinfachen, jedoch muss man vorher alle aspekte beachten.


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