Ist man schwerelos, wenn sich die Kabine einer Zentrifuge in Richtung Fliehkraft bewegt?

10 Antworten

Die Anordnung hast Du sehr umständlich und missverständlich beschrieben, ich versuche sie einmal nachzuvollziehen:

Ein Mensch steht in einem Flugzeugrumpf, der um eine Achse rotiert und durch die Fliehkraft von dieser Drehachse weg beschleunigt wird.

Der schwerelose Zustand ist der Zustand des freien Falls. Der ist gegeben, wenn ein Körper außer Gravitationskräften keinen weiteren Kräften ausgeliefert ist, so wie z.B. ein antriebsloses Raumschiff im All. Dazu finde ich keinen Hinweis bei Deiner Anordnung.

Allein durch die Rotation wird ein Körper nicht schwerelos, ganz im Gegenteil: Wenn der Fliehkraft eine Kraft entgegenwirkt (hier z.B. eine Schienenbremse, die die freie Fahrt behindert), dann erfährt der Körper eine spürbare Beschleunigung.

Wenn die Drehachse ausnahmsweise derart horizontal ausgerichtet ist, dass es zu einer ständigen Orbitalbewegung über der Erdoberfläche kommt, dann addiert sich die Kreisbeschleunigung des Körpers zur Erdbeschleunigung mit zweimal wechselnden Vorzeichen pro Umdrehung. Bei der Aufwärtsfahrt fühlt sich der Mensch schwerer, bei der Abwärtsfahrt leichter. Wenn die Kreisbeschleunigung gleich der Erdbeschleunigung ist, dann ist der Mensch bei der Abwärtsfahrt ganz kurz schwerelos, bei der Aufwärtsfahrt erfährt er kurz eine Beschleunigung von 2g. Das ist im Prinzip der gleiche Effekt wie in der Berg- und Talbahn.

Schwerelosigkeit könnte man mit dieser Einrichtung kurzzeitig erzeugen, wenn die Drehachse waagerecht angeordnet wäre. Dann kann man eine Drehzahl wählen, in der die Zentrifugalkraft gleich groß ist wie die Gravitationskraft (r * omega ^ 2 = g). Im oberen Punkt der Kreisbahn würden sich dann Gewicht und Zentrifugalkraft gerade aufheben - der Mensch erlebt für einen kurzen Moment einen schwerelosen Zustand.

Du hast bei Deinem Gedankenexperiment nur die Zentrifugalkraft berücksichtigt, aber die Gravitation vergessen. Schon mal was von einem Kräfteparallelogramm gehört?

Was fällt euch zu dem Gedicht ein?

Hallo Leute,

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Kurt Meiers: Mensch und Raum

Der Mensch steht nicht als Schrank im Raum

und auf der Wiese nicht als Baum.

Auch als Teppich, straff gespannt,

hängt er nirgends an der Wand,

und in keiner Lebensphase

steht er auf dem Tisch als Vase.

Er befindet nirgendwo

sich im Raume einfach so.

Nein, der Mensch bewegt sich fort

zu diesem und zu jenem Ort,

wandert durch der Räume Weite

in die Länge, in die Breite.

Nirgendwo sieht man ihn stehn,

immerzu sieht man ihn gehn,

nach rechts, nach links, nach da, nach hier,

im Alter oft nur bis zur Tür.

Ab einem ganz bestimmten Alter

wird der Mensch zum Raumgestalter.

Er hängt Bilder an die Wand,

spannt von da nach dort ein Band,

stellt die Möbel öfter um,

Sessel um den Tisch herum,

und von Zeit zu Zeit drapiert

er die Fenster, tapeziert

alle Decken, alle Wände,

dass die Farbe Wärme spende.

Als bewegliche Person

gestaltet sie von jeher schon

jeden Raum in ihrem Haus

ideenreich und wohnlich aus.

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