Warum ist man auf der ISS schwerelos?
Warum ist man da schwerelos, obwohl die Erde einen anzieht?
7 Antworten
Schwerelosigkeit ist nicht die Abwesenheit von Gravitation - da diese eine Wechselwirkung mit unendlicher Reichweite ist, kann es im Universum gar keinen Ort ohne Gravitation geben. Schwerelos ist jeder Beobachter, dessen Waage eine Gewichtskraft von null anzeigt, und das gilt für jeden, der sich auf einem kräftefreien Geodäten durch die Raumzeit bewegt (dieser kann zusammen mit der Raumzeit gekrümmt sein, zB in der Umgebung von Sternen und Planeten). Auch wer vom Hochhaus springt, folgt einem solchen Geodäten, bis der Luftwiderstand (und schließlich der Erdboden) ihn aufhält.
Derek Muller erklärt das sehr schön
Vergiss einfach alles, was da immer wieder von der Fliehkraft gesagt wird, die angeblich die Anziehungskraft der Erde "ausgleicht" oder "aufhebt" oder mit ihr "im Gleichgewicht" sein soll.
Das Erste Newtonsche Gesetz widerlegt diesen Irrtum. Würde die Anziehungskraft aufgehoben, dann würde die ISS nicht um die Erde kreisen. Sie würde entweder stillstehen oder sich auf einer schnurgeraden Linie in die Unendlichkeit verabschieden. Das ist es nämlich, was Körper tun, auf die keine Kraft wirkt.
Die ISS umkreist die Erde, weil die Schwerkraft sie quer zu ihrer Flugrichtung beschleunigt und so dazu zwingt, sich auf einer gekrümmten Bahn zu bewegen.
Dass die Astronauten an Bord der ISS und außerhalb "schwerelos" zu schweben scheinen, liegt daran, daß sie wie die ISS selbst und alle Gegenstände an Bord auf genau derselben Umlaufbahn um die Erde kreisen und keinen Grund haben, nach irgendeiner Richtung von ihrer Bahn abzuweichen.
Eine Fliehkraft gibt es in der Umlaufbahn gar nicht. Die gibt es nur da, wo einen nicht Schwerkraft in eine Keisbewegung zwingt, sondern Kontaktkraft, die von einem rotierenden Gerät ausgeübt wird, das man berührt, also durch ein Karussell, ein Fahrzeug in der Kurve, oder die Trommel der Salatschleuder.
Die ISS und alles darin fällt um die Erde herum. Man ist gerade weit genug von dieser großen Masse entfernt, um bei ausreichendem Bewegungsimpuls der Anziehungskraft der Erde seitlich auszuweichen bzw. die Anziehung auszugleichen. Könnte man die ISS komplett abbremsen und zum Stillstand bringen, würde sie direkt auf die Erde stürzen. Erst ganz langsam und dann immer schneller. Bei Kontakt mit der dichteren Atmosphäre würden die Solarpanele abreißen, dann andere Kleinteile an der Hülle und schließlich würde sie sich stark erhitzen und nur die größten Brocken würden am Boden ankommen.
Die Astronauten auf der ISS sind dem Wortsinne nach nicht "schwerelos", sondern "gewichtslos", weil sie sich mitsamt ihrer Raumstation im freien Fall befinden, im Fall um die Erde herum. Der Erdbeschleunigung wirkt die Kreisbeschleunigung entgegen.
Weil sie es ist Punkt