Was passiert mit einer Drohne im ICE bei 300 Km/h (Trägheit der Masse) ?

7 Antworten

Hallo DMHHH,
nein, die Drohne berührt eher irgendwann die Decke.
Ich fürchte, Du kennst zwar den Begriff der Massenträgheit, hast aber Galileis Prinzip der Trägheit noch nicht richtig durchdrungen:
Ein Körper verharrt solange in Ruhe oder im Zustand geradlinig-gleichförmiger Bewegung, solange nicht eine Kraft auf ihn wirkt, die diesen Zustand ändert.
Mit anderen Worten, die Kraft ist nicht notwendig, um die Bewegung der Drohne aufrechtzuerhalten, sondern um sie zu ändern. Könnte der ICE wirklich geradlinig-gleichförmig weiterfahren, so würde die Drohne auch immer - relativ zum Zug - an derselben Stelle verharren, an der sie schwebt.
Ohne Galileis Trägheitsprinzip müsste von uns aus betrachtet jede in Freien schwebende Drohne ja nach Westen abgedriftet werden, weil sich die Erde Richtung Osten um die eigene Achse dreht.
Dass wir von der Bewegung nichts merken, liegt am Trägheitsprinzip, aber auch an Galileis Relativitätsprinzip:
In einem ruhenden und einem geradlinig-gleichförmig bewegten Koordinatensystem gelten dieselben Naturgesetze. Daher lässt sich geradlinig gleichförmige Bewegung eines Systems stets wegtransformieren und das System als ruhend betrachten.
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Wahrscheinlich Richtung Decke driften würde die Drohne deshalb, weil der ICE sich gar nicht geradlinig-gleichförmig bewegt, wenn er "geradeaus fährt", sondern der Erdkrümmung folgt. Die ist so stark, dass der Horizont für einen ca. 1,7 m großen Menschen in nur etwa 4,6 km Entfernung liegt (s. Knorkator: "Wie weit ist es bis zum Horizont?" ) d.h., eine in dieser Entfernung auf dem Boden liegende Münze - oder sonst irgendetwas Flaches - würde tatsächlich hinter der Erdkrümmung verschwinden.

Die Drohne sollte nicht Richtung Decke driften, da sich das Potential im Gravitationsfeld nicht verändert. Ein abdriften nach oben würde bedeuten, dass die Drohne potentielle Energie aufbaut, da sich der Radius zum Masseschwerpunkt der Erde vergrößert. 

Aber: je schneller der Zug fährt, umso weniger Auftrieb muss die Drohne erzeugen um die gleiche Lage im Gravitationsfeld zu halten, da die Fliekraft durch die Trägheit der Drohne der Erdbeschlenigung entgegenwirkt. Würde der Zug eine Geschwindigkeit von ca. 28*10^3 km/h überschreiten, würde sich die Drohne theoretisch in einem Orbit befinden, und einfach im Zug kräftefrei schweben (freier Fall).

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@cuda42

Würde der Zug eine Geschwindigkeit von ca. 28*10^3 km/h überschreiten,…

Erreichen.

… würde sich die Drohne theoretisch in einem Orbit befinden, und einfach im Zug kräftefrei schweben (freier Fall).

Der Zug würde allerdings auch abheben.

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Warum sollte sich die Drohne im Flugzeug anders verhalten als in der Wohnstube, solange sich das Flugzeug gleichmäßig bewegt? Wenn natürlich das Flugzeug irgend eine Beschleunigung erfährt (schneller, langsamer, Kurve oder schütteln), unterliegt sie genauso dem Trägheitsprinzip wie die Passagiere in den Sitzen. Die Drohne wird dann ohne steuernden Eingriff gegen eine Wand getrieben aufgrund ihrer Trägheit wie jeder andere Körper.

Ja das geht da in dem Zug keine so starke lufzströmung hat wie außerhalb( da gibt es eine schönen versuch dazu: man spricht auf einenem fahrenden Bus hoch und man springt in einenem fahrenden Bus los. Inen passiert nicht, oben wird er zurück geschleudert( Galileoversuch)), somit kann dein kleiner Quadrocopter nicht an eine Wand gedrückt werden, sofern du fliegen kannst;-). Auf dem Boden ist das ja wieder was anderes da sich die Luft Un dem Zug ja nicht ruckartig beim bremsen und beschleunigen vor und zurück bewegt! Während dem fahren rollt ja auch deine Flasche nicht weg!! (ohne Steigung)

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