Möglichkeit eines Elektronentriebwerkes?!?

Abahatschi schrieb:Sage ich doch..."was", wie "groß" ist ist ein Tropfen?

https://www.greelane.com/wissenschaft-technologie-mathematik/wissenschaft/atoms-in-a-drop-of-water-609425/ (Archiv-Version vom 20.04.2021)

Auf jeden Fall mehr als ... 25 schätze ich :)

@Peter0167:

Peter0167 schrieb:Ich denke, uatu hat es interessiert, welche Kräfte da wirken müssen, damit so ein Ionenstrahl letztlich zum Raumfahrzeug zurück geleitet wird. Daraufhin hat er es vermutlich ausgerechnet, und war vom Ergebnis überrascht.

Das wäre naheliegend, tatsächlich habe ich die Berechnung aber schon vor ein paar Jahren durchgeführt, und seit dem immer wieder mal daran gedacht, sie hier zu posten (weil mich das Ergebnis in der Tat überrascht hat ;)). Dieser Thread war eine gute Gelegenheit, das endlich mal zu tun.

@Abahatschi:

Abahatschi schrieb:Sage ich doch..."was", wie "groß" ist ist ein Tropfen?

Hab' ich doch in meinem Beitrag mit der Frage geschrieben:

uatu schrieb:Die Masse des Wassertropfens sei dabei auf 50 mg festgelegt (siehe hier).

Allerdings stimmt da in dem Artikel was nicht, die schreiben da ...

Atome in einem Wassertropfen = 5,01 x 10²¹ Atome

Oder ein Wassertropfen enthält ungefähr 5 Sextillionen Atome

das passt irgendwie nicht, denn Sextillion bedeutet 10³⁶ und nicht 10²¹. :(

https://de.wiktionary.org/wiki/Sextillion

@Peter0167: Der Text wurde vermutlich aus dem Englischen übersetzt. Dort (in Ländern die die "Kurze Skala" im Gegensatz zur hier üblichen "Langen Skala" verwenden) entspricht eine Sextillion tatsächlich 10²¹.

Die lange Skala (échelle longue) verwendet das Wort Billion für die Zahl 10¹², also eine Million Millionen oder Tausend Milliarden. Diese Skala geht auf den französischen Mathematiker Nicolas Chuquet und sein Werk Triparty en la science des nombres aus dem Jahr 1484 zurück. Die heute in Deutschland verwendete Variante verwendet für das 1000fache aller Millionen-Potenzen (Zahlen der Form 1000·10^6·n = 10^6·n+3) die Endung „-arde“.

Die kurze Skala (échelle courte) verwendet das Wort Billion für die Zahl 10⁹, also für eine Milliarde. Der Gebrauch der kurzen Skala kam im 17. Jahrhundert in Italien und vor allem in Frankreich auf, als man begann, von der traditionellen Einteilung der großen Zahlen in Sechsergruppen – zur besseren Lesbarkeit – auf Dreiergruppen überzugehen. Eine Minderheit der Gelehrten meinte, im Zuge dieser Reform sollte auch die Bedeutung der Zahlennamen selbst verändert werden. Vor allem in den USA und in Brasilien gilt diese kurze Skala heute offiziell. In englischsprachigen Finanzkreisen dominiert seit einigen Jahrzehnten fast durchgängig die US-amerikanische Variante auch außerhalb der USA.

(Wikipedia: Lange und kurze Skala)

Oh man, das zeigt mal wieder deutlich auf, wie wichtig eine Vereinheitlichung ist, gerade für die Naturwissenschaften. Es wird zwar immer gesagt, dass wäre nur ein populärwissenschaftliches Problem, da man sich in den Fachkreisen solcher Unterschiede bewusst ist. Ich denke aber, die Fachleute haben damit auch so ihre Probleme, immerhin ging schon mindestens eine misslungene Raumfahrtmission aufs Konto dieser dämlichen "Skalen" (hab leider vergessen welche). Wird Zeit, dass man das abschafft.

Peter0167 schrieb:immerhin ging schon mindestens eine misslungene Raumfahrtmission aufs Konto dieser dämlichen "Skalen"

https://www.latimes.com/archives/la-xpm-1999-oct-01-mn-17288-story.html
Bin mir nicht sicher, ob das die Einzige war.

Ergänzung zu @stone1.2's Beitrag:

Die Untersuchungskommission fand schnell den Grund für den Verlust der Sonde. Die Telemetriedaten ergaben, dass sie sich dem Mars nicht auf 150 km, sondern auf nur 57 km genähert hatte. In dieser Höhe ist die Marsatmosphäre so dicht, dass die Sonde durch die Reibungshitze zerstört wurde. Die Ursache dieses Navigationsfehlers war ebenfalls bald ermittelt: Während die NASA den Impuls p im Internationalen Einheitensystem (SI) mit der metrischen Einheit Ns berechnet hatte, wurde die Navigationssoftware des MCO vom Hersteller Lockheed Martin im imperialen System mit der Impulseinheit lbfs ausgelegt, die um den Faktor 1/4,45 geringere Werte liefert. Um einen durch den Solardruck auf das asymmetrisch angebrachte Solarpanel wirkenden Drall zu kompensieren, mussten mehrere Kurskorrekturen vorgenommen werden. Durch die unterschiedlichen Einheiten wurde der Kurs jedoch überkorrigiert und die Sonde viel zu nah an den Mars herangeführt.

(Wikipedia: Mars Climate Orbiter)

Abahatschi schrieb:Ich schätze um die 2,3019E-34 N...also ein Elektron zu einem Proton...jetzt braucht man die Menge der Atome.

Ich krieg grob gerundet irgendwas um 2e11 Newton raus. Halten wir also mal die "2" als bestätigt fest... :-D

Wenn die bisher präsentierten Zahlen soweit passen und ich die - ganz einfach und treudoof - multipliziere, komm ich auf rd. 1E-12 N, also rund ein billionstel Newton.

Was recht wenig ist... :D

@all
Ist es nicht gar sehr erstaunlich dass bei 1000 Metern Abstand immer noch diese Anziehung wirkt?

skagerak schrieb:Ist es nicht gar sehr erstaunlich dass bei 1000 Metern Abstand immer noch diese Anziehung wirkt?

Irgendwann akzepiert man es entweder, oder findet den Fehler. ;-D

Ich komm auf
F = 2.1 * 10¹¹ N

Und auf eine für die Trennung nötige Energie von
E = 2.1 * 10²⁷ J

Tripane schrieb:Irgendwann akzepiert man es entweder, oder findet den Fehler. ;-D

Was meinst Du mit Fehler?

skagerak schrieb:Was meinst Du mit Fehler?

Naja, die Alternative zur Akzeptanz (auch "eigenartig" scheinender Zusammenhänge und Ergebnisse) einer im wissenschaftlichen Bereich erwiesenen Tatsache, ist doch die Fehlersuche/-findung, bzw. das Verfeinern einer Theorie. Was bleibt uns sonst?

Dann habe ich mich wohl verrechnet, ich komme nur auf 3,4*10^-12N. :(

Peter0167 schrieb:Dann habe ich mich wohl verrechnet, ich komme nur auf 3,4*10-12N. :(

Willkommen im Club! :D

Allerdings kommt mir diese Zahl doch ein wenig hoch vor:

Chemik schrieb:Und auf eine für die Trennung nötige Energie von
E = 2.1 * 1027 J

2,1 x 10 hoch 27 Joule? Kann das stimmen? Das wäre verflucht viel Energie.

So hat 1 kg Antimaterie ein Energieäquivalent von 9 · 1016 Joule

Quelle: https://de.wikibooks.org/wiki/Teilchenphysik:_Antimaterie

Peter0167 schrieb:Dann habe ich mich wohl verrechnet, ich komme nur auf 3,4*10-12N. :(

Zwischenergebnis: Ich teile die 50 milligramm (50e-6 kg) durch die Masse eine Protons (1,67e-27 kg) und erhalte daraus in brauchbarer Näherung eine Atomzahl von etwa 3e22

@Tripane: Das ist ein bisschen unfair gegenüber den Neutronen im Sauerstoff. ;)

uatu schrieb:Das ist ein bisschen unfair gegenüber den Neutronen im Sauerstoff.

Nicht nur die im Sauerstoff, 0,015% des Wasserstoffs schleppt auch noch ein zusätzliches Neutron mit sich rum. :)

@uatu

Wann erfahren wir denn nun die richtige Lösung?

Nicht das ich ungeduldig wäre, ...

Spoiler