Schwerelos?

[zarak]

Hi,
mir ging da was durch den Kopf:

Gibt es Schwerelosigkeit eigentlich wirklich?
Ich mein.. wurde das mal unter "reellen" Bedingungen getestet?
Was wir als Schwerelosigkeit kennen ist, zB die Raumstation ISS, die im Orbit um die Erde "fliegt".
Astronauten sind dort "schwerelos".

So richtig aber auch nicht. Weil man im Orbit nicht fliegt oder schwebt, sondern fällt.
Astronauten, Satelliten, Raumstationen... alles befindet sich im freien Fall.
Die Geschwindigkeit ist allerdings so hoch, dass die genannten Dinge nicht auf, sondern an der Erde vorbei fallen.
Guter Spruch, ka von wem: "Fliegen ist, wenn man versucht sich auf den Boden zu werfen, man aber nicht trifft".
Man fällt Richtung Erde, rast durch die Geschwindigkeit aber daran vorbei.

Was aber, wenn man keinen Orbit hat. Und auch keine Geschwindigkeit oder Beschleunigung.
Stillstand im Raum.

Schwebt man?
Fällt man?
Was ist da?

Vergleiche gibt es nicht, da sich alles Bekannte in einem Orbit bewegt.

Oder?

[1234567891011a]

Hi,
mir ging da was durch den Kopf:

Gibt es Schwerelosigkeit eigentlich wirklich?
Ich mein.. wurde das mal unter "reellen" Bedingungen getestet?
Was wir als Schwerelosigkeit kennen ist, zB die Raumstation ISS, die im Orbit um die Erde "fliegt".
Astronauten sind dort "schwerelos".

So richtig aber auch nicht. Weil man im Orbit nicht fliegt oder schwebt, sondern fällt.
Astronauten, Satelliten, Raumstationen... alles befindet sich im freien Fall.
Was aber, wenn man keinen Orbit hat. Und auch keine Geschwindigkeit oder Beschleunigung.
Stillstand im Raum.

Schwebt man?
Fällt man?
Was ist da?

Vergleiche gibt es nicht, da sich alles Bekannte in einem Orbit bewegt.

Oder?

Stillstand im Raum relativ zu was? Im Verhältnis zu irgendwas bewegt man sich immer.

[jdark]

@Zarak

Du hast eine sehr interessante Rekrut Frage gestellt Ich finde deine Überlegung sehr kreativ.

Es gibt kein Stillstand im Raum.

Um es mit deinem "gravitativen Vorbeifallen" zu beschreiben:
Alles befindet sich ständig "im freien Fall". Ein Satellit um die Erde. Erde mit dem Satelliten "fällt" an der Sonne vorbei, Sonne mit der Erde am Zentrum der Milchstrasse und die Galaxis fällt auch irgendwo hin

Bei der Expansion des Universums bin ich mir nicht sicher, ob diese einen Einfluß auf die Bewegung hat.

[Nitro]

Was aber, wenn man keinen Orbit hat. Und auch keine Geschwindigkeit oder Beschleunigung.
Stillstand im Raum.

Ich vermute mal du beziehst dich rein auf den Erdorbit oder erdnahen Raum. Wuerde man annehmen das man im erdnahen Raum, sagen wir mal Bahnhoehe der ISS, keine Relativgeschwindigkeit und keine Beschleunigung hat dann wuerde man einfach fallen und das mit etwa 80 - 90 % gleicher Beschleunigung wie auf der Erde (wenn man mal die Luftreibung aussen vor laesst).

Aber wie schon von den anderen geschrieben, so wirklich richtig still steht im All ja nichts. Nur je nachdem wo man sich befindet sind gewisse Einfluesse auf das eigene Empfinden natuerlich zu vernachlaessigen.

[fl67]

Guter Spruch, ka von wem: "Fliegen ist, wenn man versucht sich auf den Boden zu werfen, man aber nicht trifft".

Das stammt aus "Per Anhalter durch die Galaxis"   

[Hugo]

So richtig aber auch nicht. Weil man im Orbit nicht fliegt oder schwebt, sondern fällt.
Astronauten, Satelliten, Raumstationen... alles befindet sich im freien Fall.
Die Geschwindigkeit ist allerdings so hoch, dass die genannten Dinge nicht auf, sondern an der Erde vorbei fallen.
(...)
Schwebt man?
Fällt man?
Was ist da?
Vergleiche gibt es nicht, da sich alles Bekannte in einem Orbit bewegt.
Oder?

Das Fachwort hierfür ist "Beschleunigung". Die Erdanziehungskraft ist nicht anderes als eine Beschleunigung. Und die sorgt dafür, daß alles so ist, wie es ist.

Wenn Du in einem Auto vollgas gibst, drückt es Dich in den Sitz. Auch das ist Beschleunigung. Wenn Du in einem Auto bremst, zieht es Dich nach vorne. Auch das ist eine Beschleunigung.

Wenn Du ein Stein an ein Seil bindest und jetzt diesen Stein im kreis schwingen lässt, dann fühlt es sich so an, als würde der Stein am Seil ziehen. Auch das ist eine Beschleunigung.

Die ISS welche um die Erde fliegt, ist jetzt nichts anders als der Stein am Seil. Dadurch, daß die ISS kreist, hast Du eine Beschleunigung von der Erde weg. Die Erde erzeugt eine Beschleunigung zur Erde hin. Und beide Beschleunigungen sind genau gleich groß. Er also auf der ISS ist, der ist nicht mehr der Beschleunigung der Erde ausgesetzt, er ist somit schwerelos.

Aber auf keinen Fall könnte man das als "An der Erde vorbei fallen" bezeichnen. Auch würde ich Abstand vom Wort "Fallen" nehmen. Denke in Beschleunigung zur Erde hin und von der Erde weg. Das ist das, was Physikalisch vorhanden ist.


>> Vergleiche gibt es nicht, da sich alles Bekannte in einem Orbit bewegt.
Es spielt keine Rolle ob ein Körper eine Geschwindigkeit hat. Eine Beschleunigung ist immer nur die Änderung an dieser Geschwindigkeit, aber unabhängig davon wie sie vorher war oder nachher ist. Zurück kommend zum Auto: Ob Du von 30 auf 0 bremst, oder von 250 auf 210. Beides ist das gleiche.

[Immenburg]

IMHO ist eigentlich das, was du hier schreibst Hugo, genau das Verkehrte und Zarak hat in seinem Eingangspost die Vorgänge ziemlich gut beschrieben.

Zunächst einmal sind Kraft und Beschleunigung zwei unterschiedliche Dinge. Wenn man die ganzen Vorgänge wirklich verstehen will, macht es keinen Sinn, sie einfach so in einen Topf zu werfen. Das eine ist eine Ursache, das andere eine Wirkung.
Beschleunigung ist eine Änderung deiner "Bewegung". Kraft ist... hmm, wie definiert man eigentlich Kraft? Wikipedia sagt dazu: "eine Einwirkung, die [...] einen beweglichen Körper beschleunigen kann.

Dadurch, daß die ISS kreist, hast Du eine Beschleunigung von der Erde weg.

Das klingt doch schon von vornherein unlogisch. Wer sollte denn die ISS von der Erde wegbeschleunigen?

Aber auf keinen Fall könnte man das als "An der Erde vorbei fallen" bezeichnen. Auch würde ich Abstand vom Wort "Fallen" nehmen. Denke in Beschleunigung zur Erde hin und von der Erde weg. Das ist das, was Physikalisch vorhanden ist.

Na doch. Genau das ist physikalisch der Fall (Wortspiel^^). Die Erde übt eine Kraft auf die ISS und die darin befindlichen Astronauten  aus. Dadurch wird die ISS zur Erde hin beschleunigt.  Man fällt also auf die Erde zu. Genauso, wie ein Ball, den man fallen lässt. Allerdings bewegt sich die ISS auch "seitlich". Es handelt sich also quasi um einen waagrechten Wurf wie er im Physikbuch steht. Da sich die ISS allerdings mit ein paar Tausend Metern pro Sekunde tangential zur Erde bewegt, fällt sie an der Erde vorbei.

Schwebt man? Fällt man?

Der Astronaut fällt also. Genauso fällt aber auch die ISS um ihm herum mit der gleichen Beschleunigung ( /Geschwindigkeit). Deshalb schwebt der Astronaut innerhalb der ISS, wodurch das Gefühl der Schwerelosigkeit zustande kommt.

Wobei es dabei eigentlich egal ist, ob man sich auf ner runden Umlaufbahn befindet, sich direkt auf ein Gravitationszentrum zu bewegt oder sich wegbewegt. Und da die Gravitationskraft unendlich weit wirkt, ist dies auch überall im Universum der Fall. Überall und immer gibt es für ein Objekt egal in welchem Maßstab, ein gravitatives Zentrum, auf das sich das Objekt zubewegt oder wegbewegt oder um das es kreist.

[Hugo]

Das klingt doch schon von vornherein unlogisch. Wer sollte denn die ISS von der Erde wegbeschleunigen?

Das hatte ich doch im Satz vorher geschrieben. Wenn Du ein Stein an ein Seil bindest und jetzt diesen Stein im kreis schwingen lässt, dann fühlt es sich so an, als würde der Stein am Seil ziehen. Auch das ist eine Beschleunigung. Hier kreist der Stein um Deine Hand, während die ISS um die Erde kreist. Das Fachwort hierfür ist Zentripetalkraft, falls man danach Googeln möchte.

[Schillrich]

Hallo Hugo,

Immenburg hat schon Recht. Du wirfst die Begriffe Kraft (Ursache in der Dynamik) und Beschleunigung (Wirkung in der Kinematik) durcheinander. Da kommen dann falsche Formulierungen und falsche Schlüsse in der Erklärung raus.

Wenn Du ein Stein an ein Seil bindest und jetzt diesen Stein im kreis schwingen lässt, dann fühlt es sich so an, als würde der Stein am Seil ziehen. Auch das ist eine Beschleunigung.

Das ist keine Beschleunigung, was du spürst, sondern eine Kraft. Wir fühlen und spüren Kräfte, die uns irgendwohin drücken/ziehen. Beschleunigung ist einfach nur die gesehene/gemessene Änderung des Geschwindigkeitsvektors.

Oder so: Kräfte spürst (=Dynamik), Beschleunigungen siehst du (=Kinematik)!

[Lumpi]

Ob Du von 30 auf 0 bremst, oder von 250 auf 210. Beides ist das gleiche.

Nicht ganz... 

[tobi]

Ob Du von 30 auf 0 bremst, oder von 250 auf 210. Beides ist das gleiche.

Nicht ganz...

In der Tat:

1. 30-0=30, 250-210=40. => nicht gleicher Geschwindigkeitsunterschied

2. Beim Auto nicht das gleiche, der Unterschied in der kinetischen Energie ist bei höherem Tempo deutlich höher.

Einmal haben wir (30)^2/2-0^2/2=450 und einmal haben wir 250^2/2-210^2/2=9200.

[Immenburg]

Das hatte ich doch im Satz vorher geschrieben. Wenn Du ein Stein an ein Seil bindest und jetzt diesen Stein im kreis schwingen lässt, dann fühlt es sich so an, als würde der Stein am Seil ziehen. Auch das ist eine Beschleunigung. Hier kreist der Stein um Deine Hand, während die ISS um die Erde kreist. Das Fachwort hierfür ist Zentripetalkraft, falls man danach Googeln möchte.

Hey Hugo

Bitte. Wie schon oben geschrieben. Du musst die beiden Begriffe Kraft und Beschleunigung auseinanderhalten.
Und wenn du die Sache mal ganz einfach betrachtest: Du bist per Seil mit dem Stein verbunden. Ein (ideales) Seil kann nur Zugkräfte übertragen, keine Druckkräfte oder sonst was. Heißt, du hast gar keine Möglichkeit, den Stein irgend eine Kraft von dir weg (und somit eine Beschleunigung von dir weg) zu geben.

Du hast die Zentripetalkraft als Argument aufgeführt: Die solltest du vielleicht besser selber mal googeln. Dann siehst du, dass diese nicht nach außen wirkt, sondern nach innen. Das ist die Kraft, mit der du an dem Stein ziehst, und die dafür sorgt, dass der Stein um dich kreist. Kongruent zur Gravitationskraft beim Erde-ISS System.
Und das was du spürst ( dieses Ziehen nach außen ) ist die Gegenkraft, die nach dem dritten (?) Newtschen Gesetz entsteht. Nämlich, dass zu dieser Kraft, die du auf den Stein ausübst, auch eine Gegenkraft vorhanden sein muss. Heißt: In der gleichen weiße, wie du an dem Stein ziehst (Kraft_A), zieht auch der Stein an dir (Kraft_B). Wichtig ist dabei: Diese Kraft_B wirkt auf dich! Nicht auf den Stein.

Du solltest dir Eins mal vor Augen halten, um die Sache besser verstehen zu können: Wohin fliegt der Stein, wenn du das Seil spontan loslässt?

...

Er fliegt nämlich nicht nach außen. Also in die Richtung, in der du eben noch eine Kraft gespürt hast. Sondern er folgt, da keinerlei Kräfte mehr auf ihn wirken, einfach seinem Bewegungsvektor. Er fliegt also tangential zu seiner vorgingen Kreisbewegung mit konstanter Geschwindigkeit von dir weg.

[Sensei]

Bin ich hier der Einzige der an Einsteins berühmtes Fahrstuhl-Experiment denkt?! 


Wenn du im Fahrstuhl stehst und er im freien Fall/mit g nach unten beschleunigt, so ist das von dir im Fahrstuhl nicht von einander und nicht von Schwerelosigkeit zu unterscheiden.
Also ist es für dich mithin auch physikalisch das Selbe.

Quellen https://www.google.de/search?q=einstein+fahrstuhl&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr,ssl&ei=YhTEWK7mM4qNsgGo7p-ADQ

[Pham]

Bin ich hier der Einzige der an Einsteins berühmtes Fahrstuhl-Experiment denkt?! 


Wenn du im Fahrstuhl stehst und er im freien Fall/mit g nach unten beschleunigt, so ist das von dir im Fahrstuhl nicht von einander und nicht von Schwerelosigkeit zu unterscheiden.
Also ist es für dich mithin auch physikalisch das Selbe.

Quellen https://www.google.de/search?q=einstein+fahrstuhl&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_rd=cr,ssl&ei=YhTEWK7mM4qNsgGo7p-ADQ

Deswegen finde ich auch den Begriff "Schwerelosigkeit" meist irgendwie unpassend, da dies suggeriert, dass keine Gravitationsfelder mehr vorhanden wären. Diese sind im erdnahen Orbit aber fast noch  wie auf der Erdoberfläche.
Deswegen müssen sich ja Objekt dort mit so großer Geschwindkigkeit bewegen, damit sie so schnell sind, dass sie im freien Fall (bei fast 1G), die Erdoberfläche sie so schnell unter ihnen wegkrümmt, wie sie nach "unten" fallen. Somit fallen sie ständig um die Erde herum.
Geeigneter finde ich den Begriff des "freien Falls" (ohne Reibung) um den Zustand zu beschreiben.

[m.hecht]

Das hatte ich doch im Satz vorher geschrieben. Wenn Du ein Stein an ein Seil bindest und jetzt diesen Stein im kreis schwingen lässt, dann fühlt es sich so an, als würde der Stein am Seil ziehen. Auch das ist eine Beschleunigung. Hier kreist der Stein um Deine Hand, während die ISS um die Erde kreist. Das Fachwort hierfür ist Zentripetalkraft, falls man danach Googeln möchte.

Das was du beschreibst ist die Zentrifugalkraft. Die Zentripetalkraft wirkt (wie Immenburg schon geschrieben hat) nach innen.

Mane