Physik im Weltall?

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7 Antworten

Genau so ist es.

Im Weltraum herrschen etwa 3 K, das sind rund - 270 °C. Diese Temperatur hat auch das Geschoss. Wenn der Gegenstand in Richtung Erde kommt, nähert er sich auch der Sonne und wird durch die Sonnenstrahlen schon mal vorgewärmt. Das kann schon reichen, dass er bis an die 0°C oder darüber erwärmt wird, zumindest an seiner Oberfläche. Deswegen fangen Kometen auch an, Gase in Form des Kometenschweifes auszustoßen.

Beim Flug durch die Atmosphäre und beim Eindringen in den Boden wird dann der größte Teil seiner kinetische Energie in Wärme umgewandelt, wodurch er sehr heiß wird, falls er nicht schon vorher explodiert. Bei der Energieumwandlung sind mehrere physikalische Prozesse beteiligt, unter anderem auch Reibung.

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Der Gegenstand ist wahrscheinlich auf einer Seite heiß von Sonnenbestrahlung auf der anderen sehr kalt wegen mangelnder Isolation.

Die Ozonschicht spielt in dem Zusammenhang keine Rolle, aber durch die Kompression der Luft (weniger die Luftreibung) beim Eintritt in dichtere Atmosphäreschichten entsteht sehr viel Hitze. Der Gegenstand muß schon ziemlich groß sein, damit genug von ihm übrigbleibt, um bis zum Boden zu kommen. Die meisten Objekte verglühen, bzw. verdampfen einfach nach kurzer Zeit. Was auch immer unten akommt, es ist heiß.

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Im Vakuum breitet sich Wärme ausschließlich über Strahlung aus, mangels Medium also ohne Wärmeleitung und ohne Konvektion.

Somit ist im Weltall die Temperatur eines Körpers ohne eigene Energiequelle nur eine Frage der Strahlungsbilanz. Der Körper kann sich unter direkter Sonnenbestrahlung auf über 100°C aufheizen oder ohne Bestrahlung auf etwa minus 270 °C (3 Kelvin) abkühlen.

Bein Eintritt in die Erdatmosphäre wird der Körper nach Maßgabe seiner Geschwindigkeit durch die Luftreibung erhitzt. Das führt bei kleineren Körpern (z.B. Meteoriten) meistens zur vollständigen Verglühung. Gelegentlich kommen auch angeschmolzene Meteoritenteile zum Erdboden. Die Ozonschicht spielt dabei keine Rolle.

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Mit der Wärme ist es gleich wie mit dem Schall. Beide brauchen ein Medium worin sie sich fortbewegen können. Wo nichts ist( Vakuum) können sie sich nicht oder nur schlecht fortbewegen. Bei der Wärme ist es jedoch noch ein bisschen anders, die einzelnen Teilchen (Atome) bewegen sich.
Im Vakuum wie es im Weltraum herrscht gibt es ca. 1000 Moleküle pro Liter, für Schallwellen viel zu wenig aber für Wärme reicht ein Atom.

Im Vakuum das im Weltraum herrscht ist es mehr oder weniger
-273.15 C'

Wenn ich falsch liege korrigiert mich bitte

Lg Terlaxus

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Vakuum ist nicht gleich kalt. Kurz was zum nachdenken: Die Erde schwebt auch frei im Weltall. ;-)
Daher kommt es ganz auf den Ort an, an dem der Gegenstand sich befindet. An vielen Orten ist es aber nicht sehr warm.

Wenn das Objekt sehr gerade durch die Atmosphäre fällt, bleibt nicht immer genug Zeit, um sich extrem aufzuheizen. Auch muss das Objekt eine gewissen Geschwindigkeit haben.

Ansonsten aber ja, durch die Kompression der Luft vor dem Objekt, wird diese erhitzt, und die Hitze überträgt sich auf das Objekt selbst. Daher haben Spaceshuttels auch ein Hitzeschild.

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Kommentar von RODER123
20.08.2016, 01:26

Aber wenn der Gegenstand sich mit enormer Geschwindigkeit wie z.B. ein Apollo11 wird dann die Karosserie nicht gefrieren?

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Er muß nicht unbedingt kalt sein. Es kommt darauf an, wie groß dieser ist und wie lange er von der Sonne beschienen wurde. Es dürfte im Endeffekt jedoch egal sein, ob er kalt, warm oder ganz heiß ist.

Denn wenn dieser Gegenstand in die Atmosphäre eintritt, so kann man davon ausgehen, das er durch die Reibung bzw. Kompression  der Gasatome verglüht, sofern er nicht gar zu groß ist. Er wird nicht nur in der Ozonschicht, sondern in der gesamten Atmosphäre "gewärmt"

Wenn die aufgenommene Energie in der Atmosphäre die maximale Wärmeaufnahmefähigkeit des Gegenstandes übersteigt, kommt es auch mal zu einer ordentlichen Explosion.

Ein solcher Vorfall ereignete sich vor etwas mehr als 100 Jahren in Tunguska.


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Ja und Nein. Er ist heiß geworden, durch die Reibung also indirekt durch den Luftwiderstand...

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Kommentar von MagicalMonday
20.08.2016, 01:20

Das ist ein häufiger Irrglaube. Die Reibung spielt tatsächlich keine besonders große Rolle dabei. Die Hitze entsteht durch die starke Kompression der Luft vor dem Objekt.

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