Physik: Gewichtskraft?

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6 Antworten

Befinden sich Raumfahrer in einem Raumschiff in der Umlaufbahn um die Erde, so sprechen wir davon, dass sie sich in der "Schwerelosigkeit" befindet.

Was zumindest unpräzise ist, denn das Raumschiff unterliegt im Orbit ja der Schwerkraft der Erde, anderenfalls sich das Raumschiff geradlinig-gleichförmig von ihr entfernen würde.

Was es an Bord des Raumschiffes jedoch nicht gibt, sind Beschleunigungen des Raumschiffs und der Gegenstände und Personen darin relativ zueinander. Deshalb spürt relativ zum Raumschiff niemand ein Gewicht.

Dies gälte freilich auch im radialen freien Fall, nur dass dieser zwangsläufig von begrenzter Dauer wäre, während der Flug im Orbit quasi ewig dauern kann, da die tangentiale Bewegung für einen konstanten bzw. einen nicht unter ein bestimmtes Maß (Perigäum) fallenden Abstand vom Erdboden sorgt, vulgo auch Höhe genannt. Das gälte übrigens auch für andere Planeten und wäre von der lokalen Gravitationsfeldstärke |g›(r) nahezu unabhängig, wobei r der Abstand zum Schwerpunkt des Planeten steht.

Eventuell bekäme man bei großem |g› Gezeitenkräfte zu spüren, die aber auf kleine Δr kaum Messbar, geschweige denn spürbar sind (in der Nähe kollabierter Sterne wäre das anders).

Sicher falsch wäre die Formulierung, man habe das Schwerefeld der Erde verlassen. Das geht nämlich nicht, da |g› zwar kleiner wird (g ~ r⁻²), aber nie ganz 0 wird.

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Hi,- Es gibt zwischen Erde und Mond einen sog. "Librationspunkt" in welchem sich die Anziehungskräfte beider Körper gegenseitig neutralisieren. Dort hättest du "echte" Schwerelosigkeit.

In einer (idealen) Umlaufbahn hast du nur eine Neutralisierung von Flieh- und Anziehungskraft. Das Gleiche kannst du auch durch einen sog. "Parabelflug" kurzzeitig erreichen.

Gruß

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Kommentar von Grautvornix16
20.10.2016, 17:58

PS: Ansonsten ist die Gewichtskraft nix anderes als die Gravitationswirkung eines Körpers auf einen anderen und wird in N/Newton angegeben.

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Das hängt davon ab, welche Beschreibung der Schwerkraft ihr verwendet, und die solltest du daher nennen. Und der Lehrer hätte sie euch nennen sollen.

Ich nehme an, ihr benutzt die Newtonsche Beschreibung, obwohl die längst überholt ist.
Demnach ist die Gravitation eine Kraft, abhängig von den beiden Massen und von Abstand.
Sie wird mit wachsendem Abstand schwächer, endet aber nirgendwo.

Als derzeit beste Beschreibung gilt aber die Allgemeine Relativitätstheorie, und nach der ist die Schwerkraft keine Kraft.
Im Gegenteil, der Boden/Stuhl/Sessel unter dir übt eine Kraft nach oben aus, nicht die Erde eine nach unten.
OK, musst du nicht verstehen. Aber manchen interessiert's halt, dass er seit 100 Jahren überholten Stoff lernt, nur weil der leichter zu rechnen ist.

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Der Begriff ist nicht zutreffend. Er stützt den Mythos vom "schwerelosen Raum". Schwere (Gravitation) herrscht immer und überall. Bei der antriebslosen Umlaufbahn ist das Raumschiff im freien Fall. Die Schwerkraft kommt mit der Fliehkraft in ein Gleichgewicht.

Zutreffender wäre hier die Bezeichnung "Gewichtslosigkeit".

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Ich hätte behauptet, der Begriff ist irreleitend. "Schwere" würd ich als Masse verstehen und Masse hat man nach wie vor gleichviel, man hat also nach wievor gleichviele kg (Masseeinheit!), ist also nicht "Schwerelos" oder "Masselos". - Einzig wie sich diese Masse im Zusammenspiel mit der Gravitation auswirkt hat sich geändert -> Gewichtskraft (Newton! Krafteinheit! Yay!).

Auch die Einheit Kilogramm als Gewichtseinheit im Alltagsgebrauch ist eigentlich irreleitend, denn eigentlich messen wir die Gewichtskraft und rechnen sie aufgrund der "lokalen Gegebenheiten" (Jeder mir bekannte Supermarkt steht auf der Erde...) in Kilogramm um.


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Kommentar von SlowPhil
19.10.2016, 20:08

"Schwere" würd ich als Masse verstehen…

Ich nicht. Das Wort »schwer« bezieht sich schon auf die Gewichtskraft m·|g›, wobei |g› die Gravitationsfeldstärke bzw. Fallbeschleunigung ist.

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Dieser Begriff ist nicht zutreffend Der Raumfahrer ist nicht schwerelos, sondern immer noch im Schwerefeld der Erde.

Was dort passiert ist, dass der Raumfahrer und sein Bezugssystem, das Raumschiff, in der gleichen Geschwindigkeit "um die Erde herum fallen"...

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