G Kräfte erklaerung?

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6 Antworten

Hallo,

Du kannst Dir die Sache auch so erklären, daß sich die g-Kräfte aus dem Unterschied zwischen der Erdbeschleunigung und Deiner eigenen berechnen.

Die Erdbeschleunigung übt auf der Oberfläche der Erde eine Kraft aus, die Dich mit 9,8 m/s² Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt. Wenn Du auf dem Boden stehst, ist Deine eigene Beschleunigung gleich 0, Du bleibst schließlich, wo Du bist, und die Summe der Erdbeschleunigung und Deiner eigenen ist gleich 9,8 m/s². g ist dann gleich 9,8/9,8=1. Du spürst diese Kraft in Form der sogenannten Normalkraft als eine nach oben gerichtete Kraft, mit der der Boden gegen Deine Füße drückt.

Befindest Du Dich im freien Fall, ist Deine eigene Beschleunigung ebenso groß wie die Erdbeschleunigung, aber nach unten gerichtet. Du mußt sie also von der Normalkraft abziehen. 9,8-9,8=0 und 0/9,8 ist auch 0. Also: g=0.

Wirst Du mit 9,8 m/s² nach oben beschleunigt, etwa durch ein Katapult, summieren sich beide Beschleunigungen zu 9,8+9,8=19,6. Dies geteilt durch 9,8 ergibt eine g-Kraft von 2. 

Auch negative g-Kräfte sind so möglich, wenn Du z.B. mit einem Flugzeug schneller als im freien Fall Richtung Erdmittelpunkt bewegst. 

Die sogenannte Schwerelosigkeit, die Du im freien Fall erlebst, ist nichts anderes als die Summe von auf Dich wirkenden Kräften, die sich gegenseitig aufheben. Daß Deine Masse immer noch da ist, merkst Du spätestens dann, wenn Du auf dem Boden aufschlägst.

Herzliche Grüße,

Willy

Ich bin nicht ganz sicher, aber ich glaube, dass es darauf ankommt, wie stark die Schwerkraft vom Empfinden her einwirkt. Beim freien Fall, wenn man mal vom Fallwind absieht, fühlt man sich vermutlich schwerelos, was dann 0 g entspricht. Wenn man sich am Boden befindet, merkt man die Schwerkraft von 1 g (9,81 m/s²). Wenn ein Auto auf einer ebenen Fläche mit 9,81 m/s" beschleunigt, ergibt sich dann eine vektorielle G-Kraft von etwa 1,414 g (13,873 m/s²). Wenn eine Rakete senkrecht startet und eine Beschleunigung (relativ zur Erdoberfläche) von 2 g aufbringt, so addieren sich die Beschleunigung der Rakete und die Fallbeschleunigung zu 3 g (29,43 m/s³).

Wenn man beispielsweise am Boden unter normalen Bedingungen (1 g) 80 kg wiegt, so kommt es einem bei 0 g so vor, als würde man nichts wiegen, bei 1,414  als würde man etwa 113 kg wiegen, und bei 3 g als würde man 240 kg wiegen, um bei den Beispielen aus dem ersten Absatz zu bleiben.

Das, was man wirklich spürt, ist die mechanische Spannung, unter die ein Körper gesetzt ist. Diese rührt aber grundsätzlich nur von "echten" Kräften, also Oberflächenkräften her. Beispiel: Du stehst auf dem Boden. Auf dich wirken zwei Kräfte. Die Volumenkraft Gewichtskraft, welche überall an dir angreift und die Oberflächenkraft des Bodens auf deine Füße. Beide Kräfte kompensieren sich zu null, trotzdem bist du "schwer"

Mit Impulsströmen ist das einfacher: Aus dem Gravitationsfeld strömt ständig ein IMpulsstrom von 9,81 N/kg in deinen Körper. Er bleibt aber nicht dort, sondern fließt direkt nach unten, durch die Füße in die Erde. Dieser Impulsfluss, das ist das, was die sogenannte mechanische Spannung definiert. Merke: Immer wenn durch einen Körper ein Impulsstrom fließt, dann steht der Körper unter mechanischer Spannung.

Wenn du jetzt keinen Boden hast, dann bleibt der Impulszufluss aus dem GF in deinem Körper, er fließt nicht durch deinen Körper, du sammelst immer mehr IMpuls an, das heißt, du wirst schneller, aber du stehst halt nicht unter mechanischer Spannung.

Und wenn bei Piloten oder Achterbahnen etwas unphysikalisch von g - Kräften die Rede ist, dann sind immer die Stärken der Oberflächenkräfte gemeint, also die Impulsströme, die durch deinen Körper fließen, die "Volumenkraft" Gewichtskraft hat damit direkt nichts zu tun.

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Es fehlt beim freien Fall die Gegenkraft an den Füßen. Somit ist auch die integrale Druckwirkung entlang der Körperscheiben in Richtung der Fallachse. Deshalb spürt man die G-Kraft beim freien Fall auch nicht. Aus Sicht des fallenden Körpers, kompensieren sich Trägheitsfeld und Schwerefeld in soeinem Fall gerade.

Wie fast immer in der Physik kommt es auf den Bezugsrahmen an.

Wenn du in einem Haus sitzt, das auf wundersame Weise 10km über der Erde ist, und dieses Haus anfängt, auf die Erde zu stürzen, dann beschleunigt ihr mit 9.81 m/s² in Richtung Erdboden. Eine Kamera, die auf dem Erdboden ist, wird dir immer sagen, dass du mit 9.81 m/s² bechleunigt wirst.

Eine Kamera, die am Haus befestigt ist und dich beobachtet, wird keine Beschleunigung feststellen.

Diese g-Rechnung ist nicht sehr präzise, weil du immer dazusagen musst, wieviel g auf dich IN BEZUG AUF WAS wirken. Auf dich wirkt die enorme Anzugskraft der Sonne, aber spürst du sie? Nein, weil die Erde, auf der du stehst, auch von der Anziehungskraft der Sonne beeinflusst wird.

aber es heißt ja immer,dass Lebewesen/Geräte nur gewisse Beschleunigungen aushalten können. sagen wir mein hund frido hält nur welche von 20m/s^2 aus. frido stuertzt auf einem Planeten mit 30m/s^2 Fallbeschleunigung aus einem hochhaus,. stirbt er beim fallen oder stirbt er wenn man ihn auf der Planeten Oberfläche aussetzt.

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laut Relativitätstheorie kommt es nicht auf den Bezugsrahmen an. Im freien Fall is man Schwerelos, egal wie groß die Beschleunigung ist. Beschleunigung und GRAVITATION heben sich auf und sind als gleichrangige Kräfte zu betrachten.

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Wenn Du auf einem Stuhl sitzt, dann drückt Dein Gewicht auf den Stuhl und der Stuhl drückt mit gleich großer Kraft nach oben auf Dich, und Du spürst diese Kraft. Wenn Du mitsamt dem Stuhl fällst, fällt der Stuhl gleichschnell wie Du, und übt deshalb keine Kraft auf Dich aus.

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