Ist Fliehkraft gleichzusetzen mit Schwerkraft?

7 Antworten

Ob es Kräfte wirklich gibt, ist eine philosophische Frage.Wir können ja nur ihre Wirkung auf Materie beobachten. Was also eine Kraft und was eine Scheinkraft ist, hängt von den gewählten Definitionen ab. Für Newton war die Trägheit (und also die Zentrifugalkraft) eine wirkliche Kraft, die der beschleunigte Körper der Beschleunigung entgegensetzt. In den meisten Schulbüchern heute ist die Zentrifugalkraft nur noch eine Scheinkraft: der frei fallende Apfel in der rotierenden (luftleeren) Raumstation bewegt sich geradlinig gleichförmig, weil keine Kraft auf ihn wirkt. Nur für den mitrotierenden Beobachter in der Raumstation sieht es so aus, als ob der Apfel fallen würde: in Wirklichkeit bewegt sich der Boden auf seiner Kreisbahn aber dem Apfel entgegen. Die einzige wirkliche Kraft in diesem Bild ist die Spannung der Speichen, die den Boden auf seine Kreisbahn zwingen.

Im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Gravitation eine Scheinkraft. Ein geworfener Stein oder ein Planet auf seiner Umlaufbahn bewegen sich kräftefrei, nur der Raum ist verbogen. Ob die Zentrifugalkraft eine Scheinkraft ist, ist unklar, weil man nicht sagen kann ob die Station rotiert, oder ob sie stillsteht und das ganze übrige Universum sich um sie dreht: die Gesamrgravitation des rotierenden Universums würde genau wie die Zentrifugalkraft wirken (soviel zu "und sie dreht sich doch", jeder darf sich als Mittelpunkt fühlen).

Tatsächlich gibt es in einem genügend kleinen Volumen und während eines genügend kurzen Zeitraums keinen feststellbaren Unterschied zwischen Gravitation und Zentrifugalkraft. Ohne Fenster würde einem also nicht schwindlig werden, und auch ein Jongleur würde keinen Unterschied erkennen. Erst wenn man Strecken von der Größenordnung der Raumstation oder Bewegungen nahe der Rotationsgeschwindigkeit betrachtet, merkt man Unterschiede.

Ein genau mit der Umlaufgeschwindigkeit nach hinten geworfener Körper steht (relativ zum Universum) still, und hat daher keine Veranlassung, irgendeine Bewegung auszuführen, ob innerhalb oder ausserhalb der (luftleeren) Raumstation. Er würde also im gleichen Abstand von der Nabe einfach stehen bleiben, wäre also für einen mitrotierenden Beobachter "schwerelos". In einer Raumstation mit 100 m Durchmesser, die sich in 20 Sekunden einmal um die Achse drehen müsste um 1g zu erzeugen, würde er mit ca 100 km/h über die Landschaft rasen. Beim Tennismatch wären also Fangnetze Pflicht! Ist die Station mit Luft gefüllt, würde die mitrotierende Luft natürlich wie ein Wind mit 100 km/h wirken, und den Ball rasch an die Umlaufgeschwindigkeit anpassen, wodurch er wieder der Zentrifugalkraft unterliegt.


Beides gibt es nicht ! Es ist die Zentrifugalbeschleunigung und die Gravitation ! Wirkt keine Kraft auf einen Körper , so befindet er sich in einem absoluten Bezugsystem , Richtung und Geschwindigkeit sind konstant !

Massen sind nach dem Ersten Newtonschen Axiom von Natur aus träge, sie möchten gerne in dem Bewegungszustand verbleiben, in dem sie sich befinden. Das lässt sich sehr leicht nachvollziehen, etwa wenn du versuchst einen auf dich zurollenden LKW abzubremsen oder einen Ball an einer Schnur festhältst, während du dich schnell drehst: Der Ball "zieht" an der Schnur, weil seine Trägheit ihn nach außen bewegen will ... in beschleunigten Bezugssystemen existieren "Scheinkräfte". Diese heißen so, weil sie nach der Definition von "Kräften" gar keine echten Kräfte sind und nur in beschleunigten Bezugssystemen vorkommen.

  1. Zu deiner Frage: Der Ball wird sich nicht geradlinig weiterbewegen, weil du dich in einem beschleunigten Bezugssystem befindest und je nach Bewegungsszustand noch die Zentrifugal- und/oder Corioliskraft die Flugbahn deines Balles verändern. Hier wird auch deutlich, warum man von Scheinkräften spricht! Wirfst du den Ball in Richtung der Drehachse, so wird er von der Corioliskraft seitlich abgelenkt und macht einen Bogen. Der physikalisch ungebildete Mensch in der Weltraumstation wird sich wundern, jemand, der hingegen von außen auf die Station raufschaut und nicht mitrotiert, wundert sich überhaupt nicht: Aus seinem Blickwinkel hat der Ball eine Geschwindigkeit in Richtung der Drehachse (durch deinen Wurf), sowie eben eine Geschwindigkeit ungefähr senkrecht zur Drehachse, weil sich der Ball ja mit der Station mitdreht. Während der eine Beobachter also mysteriöse Kräfte postulieren muss, ist für den anderen Beobachter alles normal - deswegen Scheinkraft.

  2. Nein, seine Trägheit versucht ihn nur noch stärker auf den Boden zu drücken, die Zentrifugalkraft wirkt ja weiterhin "nach unten", egal ob du nun mit oder entgegen der Drehrichtung läufst!

  3. Nein, siehe 2.

  4. Das Konzept der Scheinkräfte habe ich bereits ausgeführt. Merke dir: Scheinkräfte sind Scheinkräfte, weil sie je nach Bezugssystem mal da sind und mal nicht. "Echte" Kräfte hingegen, wie die Gravitationskraft, sind davon unabhängig und verschwinden nicht einfach, wenn du das Bezugssysstem wechselst!

Schwerkraft bzw Gravitation im All

Hallo zusammen :) ich hab eine Frage bezüglich der Schwerkraft/Gravitaion im All. Sobald man die Erde verlässt herrscht die Schwerkraft doch nicht mehr, da die Astronauten immer durchs All schwirren. Wie ist es dann aber mit den Planeten? Die sind ja alle auf einer Umlaufbahn und so schwirren oder schweben sie nicht schwerelos im All. Herrscht also auf dem Umlaufbahnen auch eine sogenannte Schwerkraft? Auf dem Mond anscheinend ja nicht. Ich verstehe nämlich nicht, warum oder wie die Planete immer periodisch die selbe Runde drehen wenn sie doch nicht von der Schwerkraft an ihrem Ort bleiben. Hoffentlich kann mir einer helfen.

Danke im Vorraus Lg :)

...zur Frage

Altern oder verjüngen sich Astronauten im Orbit?

Die Erde dreht sich ein mal am Tag um Ihre eigene Achse.

Ich bin in dieser Zeit einen Tag älter geworden. Ein Astronaut fliegt in seiner Station egal in welche Richtung mehrmals am Tag um die Erde.

Er überschreitet dadurch mehrmals die Datumsgrenze. Könnte man rein theoretisch sagen dass er älter/jünger geworden ist, bezogen auf einen Menschen der mit beiden Beinen auf der Erde steht?

...zur Frage

Schwerelosigkeit ISS

Hallo, ich habe mal gelesen die Astronauten auf der ISS wären schwerelos weil Sie sich im freien Fall befinden. Ist es aber nicht so dass Zentrifugalkraft (Fliehkraft) in diesem Fall gleich der Schwerkraft ist?

...zur Frage

Warum werden wir am Nordpol nicht erdrückt(Erde Kugel?)?

Ich bin kein Typ der an die flache Erde glaubt.

Doch heute ist mir ein Argument dafür eingefallen, welches ich nicht so einfach widerlegen kann. 

Erklärung. 

Die Erde dreht sich um Ihre eigene Achse. Am Äquator haben wir dann die größte Fliehkraft, welche auf uns wirkt. Wir fliegen aber nicht weg, auf uns wirkt eine Beschleunigung von 9.81m/s^2 Richtung erdkern. 

Dh 1 kg drückt mit immer noch 9.81 Newton auf den Boden. Alles schön und gut. Wir fliegen nicht weg weil wir angezogen werden. 

Gehen wir mal nach Europa. Hier ist der Abstand der Drehachse nicht mehr so weit wie beim Äquator. Daraus schlussfolgere ich, dass die Fliehkraft hier kleiner sein muss, also müssen wir dann ja auch stärker auf den Boden drücken. 

Wie stark wir auf den Boden drücken berechnen wir ja mit 

Anziehungskraft- Fliehkraft = Kraft mit der wir wirklich auf den Biden drücken.

Wenn wir also zum Nordpol gehen würden, müssten wir erdrückt werden von uns selber. Da hier so gut wie keine Fliehkraft herrscht. 

Wie kann ich das jetzt richtig erklären und Widerlegen 

ich hoffe ihr versteht was ich meine.

...zur Frage

Wie ist die Schwehrkraft am Erdmittelpunkt?

Dies ist eine sehr theoretische Frage. Einmal angenommen, dass man einen Schacht durch die ganze Welt bohrt. Wenn man an der Erdoberfläche rein hüpft, dann wird man mit 9.81 m/s² beschleunigt. Nach längerer Fallzeit ist man ja wieder an der Oberfläche und wenn jetzt in dem Schacht ein perfektes Vakuum herrschen würde, dann würde man dort mit 9.81 m/s² verzögert.

Wenn man von der Erdoberfläche Richtung Weltall geht, wird man ja Schwerelos. Die Anziehung nimmt also ab. Wenn man Richtung Erdmittelpunkt geht, nimmt die Schwerkraft dann zu oder ab oder bleibt die gar gleich?

Ich versuche mir gerade vorzustellen, dass im Mittelpunkt die Erde einem in alle Richtungen ziehen will. Aber ist man dann Schwerelos oder zerren Kräfte an einem?

...zur Frage

Schwerkraft bzw. Anziehungskraft im All

Hallo Community,

in der Schule hatten wir letztens ein paar Diskusionsthemen was die Schwerkraft im All betrifft. Letzten Endes lief es darauf aus das ich nun einen kleinen Vortrag halten muss.

Ich hätte nun eine Frage die mir bitte einige Personen mit Kentnissen auf diesem Gebiet beantworten könnten?
Also, wie Schwerkraft entsteht weiss ja leider noch niemand (Jedenfalls laut allen Recherchen die ich unternommen habe). Jedoch heisst es oft das die Masse etwas damit zu tun hat, je grösser die Masse, desto grösser die Anziehungskraft? (Bsp.: Erde - Mond [Die Erde ist grösser und hat somit mehr Anziehungskraft als der Mond der bekanntlich kleiner ist])
Würden wir jetzt mal die Logik ausschalten ;) und etwas konstruieren das der Masse der Erde nahekommt (In Filmen wie Star Wars wäre das wohl dieser Todesstern), könnten Menschen auf so einem grossen Komplex "normal" gehen weil dieses Konstrukt eine eigene Anziehungskraft besitzen würde (Beispielsweise durch einen rotierenden Kern oder etwas dergleichen), oder würden sie trotzdem schweben, wenn sich dieses riesige Konstrukt im Orbit befindet?

Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen :)

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?