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Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

163 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: 2022, Erdrotation, Koordinaten ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

12.11.2022 um 00:17
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Bei der Schwerkraft üben zwei Körper eine Kraft aufeinander aus, nur aufgrund ihrer Massen. Es handelt sich also um eine reine Massenanziehung, und die lässt sich zwar in ihrer Wirkung über andere Kräfte (z.B. Trägheitskräfte) simulieren, aber eben auch nur in ihrer Wirkung.
Aufgrund des ersten Satzes gehe ich davon aus, dass wir uns vermutlich einig darüber sind, dass für den Betrag der Schwerkraft, die die Erde auf einen Körper auf der Erdoberfläche ausübt,
F=\frac{GM}{R^{2}}m_{s}

gilt, wobei Index s die schwere Masse dieses Körpers kennzeichnet, M die Masse der Erde & R den Erdradius. Nach Newton 2 gilt für beliebige Kräfte
F=m_{t}a

wobei hier nun Index t die träge Masse des jeweiligen Körpers bezeichnet. Stellen wir nach a um und setzen die obige Schwerkraft ein, ergibt sich
a=\frac{F}{m_{t}}=\frac{GM}{R^{2}}\cdot\frac{m_{s}}{m_{t}}

Die Erfahrung zeigt doch dass alle Gegenstände die gleiche Fallbeschleunigung
erfahren, d.h. für alle Gegenstände hat das Verhältnis
\frac{m_{s}}{m_{t}}

den gleichen Wert - unabhängig anderer physiklaischen Größen! Daraus
folgt strenggenommen nicht, dass dieses Verhältnis 1 sein muss, haste
Recht! Aber hieraus leiten wir die Annahme ab, dass
m_{s}=m_{t}

ist, worauf sich eine unserer krassesten kulturellen Errungenschaften begründet....aber natürlich eben nur empirisch - dafür aber mit ziemlich kleinem rel. Fehler, wie man auf verschiedenen Seiten lesen kann. Wenn schwere und träge Masse aber gleich sind, sind Gravitationskräfte gleichzeitig Trägheitskräfte.


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Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

12.11.2022 um 00:25
Zitat von LonnyLonny schrieb:Aufgrund des ersten Satzes gehe ich davon aus, dass wir uns vermutlich einig darüber sind, dass für den Betrag der Schwerkraft, die die Erde auf einen Körper auf der Erdoberfläche ausübt,
Wenn du es nicht Schwerkraft, und statt dessen Gravitationskraft nennen würdest, wären wir uns in der Tat einig.

Wie bereits gesagt, die Schwerkraft setzt sich bei rotierenden Systemen wie der Erde aus verschiedenen Anteilen zusammen. Einer dieser Anteile ist der nicht künstlich erzeugbare Gravitationsanteil.

Das was da mit Trägheitskräften simuliert wird, ist bestenfalls als künstliche Gewichtskraft zu bezeichnen.


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Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

12.11.2022 um 00:31
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Vermutlich liegt es daran, dass man Schwerkraft nicht künstlich erzeugen kann, dieser Begriff jedoch suggeriert, dass es möglich wäre.
Setz statt "Schwerkraft" mal uatus "Blumen" ein, dann merkst Du vielleicht, wieso Du hier ein bisserl alleine dastehst.


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12.11.2022 um 01:37
@Peter0167:
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Vermutlich liegt es daran, dass man Schwerkraft nicht künstlich erzeugen kann, dieser Begriff jedoch suggeriert, dass es möglich wäre.
Es ist für ein "künstliches X" nicht erforderlich, mit dem entsprechenden "natürlichen X" wesensgleich zu sein. Es muss lediglich eine ausreichende Übereinstimmung bei den wesentlichen Eigenschaften bestehen. Ich erinnere -- wie @perttivalkonen -- an das Beispiel mit den künstlichen Blumen. Genau das ist bei durch Trägheit erzeugter künstlicher Schwerkraft sehr weitgehend der Fall, wie die Beispiele O’Neill-Zylinder und Stanford-Torus klar zeigen.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Das was du und andere als "künstliche Schwerkraft" bezeichnen, ...
Falsche Ausgewogenheit. Das tun nicht nur ich und ein (paar) andere, sondern das ist -- insbesondere international betrachtet -- der Standard.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Das was da mit Trägheitskräften simuliert wird, ist bestenfalls als künstliche Gewichtskraft zu bezeichnen.
Den Begriff "künstliche Gewichtskraft" gibt es in der Physik nicht. Die Gewichtskraft ergibt sich aus der Fallbeschleunigung, und die Fallbeschleunigung ergibt sich aus der Schwerkraft, egal ob natürlich oder künstlich.


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12.11.2022 um 02:43
Ja, schon klar, wenn etwas zum Standard geworden ist, ist kein Kraut dagegen gewachsen. Es ist ja auch Standard, das Gewicht in kg anzugeben, obwohl es falsch ist, was die wenigsten wissen.

Was die "normale" Schwerkraft angeht, so denke ich besteht Konsens darüber, dass die Schwerkraft jene resultierende Kraft ist, die auf einen Körper in einem Schwerefeld einwirkt.

Nun gilt es zu klären, was man unter einem Schwerefeld versteht. Wiki sagt dazu:
Ein Schwerefeld ist ein Kraftfeld, verursacht durch Gravitation und gegebenenfalls bestimmte Trägheitskräfte.


Wikipedia: Schwerefeld

Aha, ein Schwerefeld wird durch Gravitation UND ggf. Trägheitskräfte verursacht. Da steht ein "und" und kein "oder", das heißt, die Gravitation ist schon mal Pflicht, und die Trägheitskräfte sind optional, was mit dem "gegebenenfalls" zum Ausdruck gebracht wird.

Beim O’Neill-Zylinder soll aber eine Gravitationswirkung wegen der Abwesenheit von Gravitation künstlich erzeugt werden. Ohne Gravitation existiert lt. Definition jedoch kein Schwerefeld und folglich auch keine Schwerkraft.

Um dennoch künstlich ein Schwerefeld erzeugen zu können, müsste man Gravitation künstlich erzeugen, was derzeit jedoch nicht möglich ist. Statt dessen wird technisch ein Kraftfeld über Rotation erzeugt welches ausschließlich durch Trägheitskräfte verursacht wird, ohne jeglichen Gravitationsanteil. Dieses Kraftfeld ist per Definition kein Schwerefeld.

Nun kommt immer das Argument, dass im Spezialfall des Freien Falls die Gravitation ebenfalls als Trägheitskraft anzusehen ist (träge Masse = schwere Masse), aber dieser Spezialfall greift hier nicht, da der Zentrifugalanteil bei der sog. künstlichen Schwerkraft dominant ist. (m.M.n.)

Der Begriff "künstliche Gewichtskraft" ist in der Tat genauso falsch, da Gewicht ebenfalls einen Gravitationsanteil voraussetzt, das hatte ich nicht bedacht.

Wenn man also der künstlich erzeugten Kraft, welche die Wirkung der Schwerkraft simulieren kann, unbedingt einen Namen geben will, warum dann nicht den nehmen, der eh schon dafür existiert ... die Zentrifugalkraft.

Die Zentrifugalkraft kann bei existenter Gravitation durchaus ein Teil der Schwerkraft sein, bei fehlendem Gravitationsanteil steht sie jedoch für sich allein, ... genau wie ich mit meiner Meinung zum Thema. :)

Und das solls damit auch gewesen sein, mir liegt es nämlich fern, gegen internationale Standards vorzugehen. Mir genügt es vollkommen, meinen begründeten Standpunkt einmal dargelegt zu haben.


Guats Nächte allerseits, ich geh jetzt in die Heia...


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12.11.2022 um 03:14
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Ja, schon klar, wenn etwas zum Standard geworden ist, ist kein Kraut dagegen gewachsen. Es ist ja auch Standard, das Gewicht in kg anzugeben, obwohl es falsch ist, was die wenigsten wissen.
Nee, daran liegts nicht.

Du hast nur ein exklusives Verständnis, was "künstlich" bedeutet. Andere ein inklusives.

Für Dich bedeutet "künstlich" nur wie bei "künstlicher Geburt". Das ist ne "richtige echte" Geburt, nur daß die Wehen gezielt eingeleitet werden. Aber die Frau preßt, und es kommt ein Kind bei raus. So ganz in echt, 3D und Farbe. Ne künstliche Blume hingegen ist keine echte Blume, die (oder deren Samen) im DNA-Labor gebastelt wird oder so, sondern das ist ne Bastelei aus Seidenpapier oder in Form gegeossener Kunststoff.

Welche Gewichtseinheit verwendet wird, ist physikalisch fest definiert, der umgangssprachliche "Standard: Kilo" ist korrekterweise falsch, keine Frage (außerhalb physikalischer Fachsprache freilich auch nicht sonderlich anzukreiden). Aber: es gibt keine physikalische Auflage für die Verwendung von "künstlich".

Außer in Deinem Kopf. Damit liegst aber Du falsch, nicht "die vielen Geisterfahrer" hier.


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12.11.2022 um 04:54
@Peter0167:
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Was die "normale" Schwerkraft angeht, so denke ich besteht Konsens darüber, dass die Schwerkraft jene resultierende Kraft ist, die auf einen Körper in einem Schwerefeld einwirkt.
Die resultierende Kraft ist die Gewichtskraft. Der Begriff "Schwerkraft" wird üblicherweise in einem übergeordneten, abstrakteren Sinne verwendet. Für die weitere Betrachtung spielt das aber keine wesentliche Rolle.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Nun gilt es zu klären, was man unter einem Schwerefeld versteht.
An dieser Stelle scheitert Deine Argumentation bereits grundsätzlich. Denn, wie ich oben schrieb:
Zitat von uatuuatu schrieb:Es ist für ein "künstliches X" nicht erforderlich, mit dem entsprechenden "natürlichen X" wesensgleich zu sein. Es muss lediglich eine ausreichende Übereinstimmung bei den wesentlichen Eigenschaften bestehen.
Die Feinheiten der Definition von "Schwerefeld" sind also überhaupt nicht maßgeblich. Aber selbst eine Weiterverfolgung dieser Argumentation funktioniert nicht.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Aha, ein Schwerefeld wird durch Gravitation UND ggf. Trägheitskräfte verursacht. Da steht ein "und" und kein "oder", das heißt, die Gravitation ist schon mal Pflicht, und die Trägheitskräfte sind optional, was mit dem "gegebenenfalls" zum Ausdruck gebracht wird.
Obwohl ich selbst oft aus Wikipedia zitiere, sollte man etwas vorsichtig sein, weitreichende Schlussfolgerungen aus Feinheiten der Formulierung abzuleiten. Da reicht die Qualität dann doch oft nicht an hochwertige Lehrbücher heran. Im konkreten Fall findet sich eine Widerlegung Deiner Schlussfolgerung sogar im Wikipedia-Artikel selbst:
Wählt man als Bezugssystem nicht die Oberfläche eines Planeten, sondern ein beliebiges beschleunigtes Bezugssystem, so kann die dort wirksame „Fall“-Beschleunigung ebenfalls als Schwerefeld verstanden werden.

(Wikipedia: Schwerefeld)
Bei einem beliebig beschleunigten Bezugssystem besteht keinerlei Grund für die Voraussetzung eines Gravitationsanteils.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Der Begriff "künstliche Gewichtskraft" ist in der Tat genauso falsch, da Gewicht ebenfalls einen Gravitationsanteil voraussetzt,
Der Begriff "künstliche Gewichtskraft" ist zwar tatsächlich falsch, aber nicht, weil Gewicht einen Gravitationsanteil voraussetzt, sondern weil es für die Gewichtskraft irrelevant ist, ob sie durch natürliche oder künstliche Schwerkraft zustandekommt, ähnlich wie es für die Geschwindigkeit eines Objekts irrelevant ist, auf welche Weise es beschleunigt wurde.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Wenn man also der künstlich erzeugten Kraft, welche die Wirkung der Schwerkraft simulieren kann, unbedingt einen Namen geben will, warum dann nicht den nehmen, der eh schon dafür existiert ... die Zentrifugalkraft.
Man verwendet den Begriff "künstliche Schwerkraft" eben genau dann für Zentrifugalkraft, wenn sie als Ersatz für natürliche Schwerkraft dienen soll. Das ist ein spezieller Anwendungsfall, für den auch eine spezielle Bezeichnung angemessen ist.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Mir genügt es vollkommen, meinen begründeten Standpunkt einmal dargelegt zu haben.
Das, was Du dargelegt hast, ist letztendlich der Versuch, einen nicht rational begründeten Standpunkt rational zu begründen. Das wirkt selten überzeugend.


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Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

12.11.2022 um 09:31
Zitat von uatuuatu schrieb:Man verwendet den Begriff "künstliche Schwerkraft" eben genau dann für Zentrifugalkraft, wenn sie als Ersatz für natürliche Schwerkraft dienen soll.
Mit dieser Erklärung könnte ich sogar leben, da der Begriffswahl in dem Fall kein direkter physikalischer Zusammenhang zugrunde liegt, sondern auf einer rein willkürlichen Entscheidung basiert. Es wäre jedoch wünschenswert, wenn man bei der Verwendung des Begriffs "künstliche Schwerkraft" darauf hinweisen würde, dass hier nicht die Schwerkraft selbst im Vordergrund steht, sondern nur die Simulation ihrer Wirkung durch andere Trägheitskräfte wie z.B. die Zentrifugalkraft. Das hätte wie in meinem Fall überflüssige Irreführungen vermeiden können.




Nun aber nochmal zu etwas vollkommen anderen ... die Schwerkraft (und zwar die echte ohne jegliche künstliche Komponente) :)

Die ganze Geschichte hat mich doch sehr mitgenommen, und ich begann bereits grundlegend an mir und meiner Art physikalische Zusammenhänge zu betrachten, zu zweifeln. Und dennoch sind gerade diese Situationen für mich sehr wertvoll, da ich gezwungen bin, mich mit grundlegenden Fragen intensiv auseinanderzusetzen, was einen unglaublichen Lerneffekt mit sich bringt.

Daher nur mal zum Abgleich eine scheinbar einfache Frage: Gibt es eine Schwerkraft in Abwesenheit von Gravitation?

(und ja, ich weiß: Gravitation ist nie ganz "abwesend", ich meine daher hinreichend gering und damit irrelevant.)


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Erdrotation, Bezugssysteme, Scheinkräfte?

12.11.2022 um 10:18
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Daher nur mal zum Abgleich eine scheinbar einfache Frage: Gibt es eine Schwerkraft in Abwesenheit von Gravitation?
Hi Peter ich rätsele mal:
Gravitation ist ja laut Einstein eine Krümmung der Raumzeit (hervorgerufen durch Massen / Energie). Ist die Raumzeit
flach (weil nix da ist was sie krümmt) dann kann man auch keine Gravitationskraft (oder Schwerkraft) definieren.
Eigentlich gibt es ja sowieso keine G-Kraft (in dem Sinne) denn die Kraft die einen Körper hier auf der Erde abhält
von dem freien Fall (der Schwerelosigkeit) ist die elektromagnetische Kraft der Erde. Sie hält uns davon ab hin zum Erdmittelpunkt zu
fallen.

LG


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12.11.2022 um 10:22
@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Gibt es eine Schwerkraft in Abwesenheit von Gravitation?
Das hängt davon ab was du als die Ursachen der Schwerkraft ansiehst.

In der deutschen Wiki steht:
Gravitation wird oft mit Schwerkraft gleichgesetzt. Allerdings umfasst die vom lokal herrschenden Schwerefeld bestimmte Kraft auf einen Körper (das Gewicht des Körpers) nicht nur die Gravitationskraft, sondern auch die auf den Körper wirkenden Trägheitswirkungen (insbesondere durch die Rotation des Bezugssystems).
Wikipedia: Gravitation

Das heisst die Autoren unterscheiden zwischen Gravitationskraft und Schwerkraft.

Versucht man beides ins englische zu übersetzen ergibt sich jedes mal gravity (hier und hier).

Schaut man aber im Wikipedia Artikel Gravity of earth erhählt man ähnliche Informationen wie im deutschen Artikel zu Gravitation:
The gravity of Earth, denoted by g, is the net acceleration that is imparted to objects due to the combined effect of gravitation (from mass distribution within Earth) and the centrifugal force (from the Earth's rotation)
.

Meiner Meinung nach ist dass aber auch kein wirklich physikalisches Thema sondern ein technisches bzw. ein semantisches. Ober wir die Zentrifugalkraft in einer rotierenend Raumstation "künstliche Schwerkraft" nennen oder "Fliehkraft" oder "rotationsbedingte gravitationsähliche Kraft hervorgerufen durch einen Gravitationsemulator im Hochvakuum" spielt leztlich physikalisch keine Rolle. Schaut man sich nämlich die dazugehörigen mathematischen Gleichungen an die die erzeugten Kräfte beschrieben ist die Sache klar.

In der technischen Anwendung der Raumfahrt macht es aber durchaus Sinn über künstliche Schwerkraft zu sprechen, denn es geht weniger um Physik als eher um Biologie: Genauer gesagt geht es um die Auswirkungen einer kontinuierlichen Kraft auf die Vorgänge unseres Körpers.


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12.11.2022 um 10:23
Zitat von Sonni1967Sonni1967 schrieb:Gravitation ist ja laut Einstein eine Krümmung der Raumzeit
So wird sie zumindest nach der ART beschrieben. Es gibt da aber noch eine andere Theorie, nach der Graviation auf dem Austausch von Wechselwirkungsteilchen basiert, den sog. Gravitonen, zu denen noch kein Nachweis existiert.

Wie Gravitation nun wirklich funktioniert, können wir nicht wissen, da beide Theorien am Ende falsch sind, und eine bessere erst noch entwickelt werden muss.


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12.11.2022 um 10:32
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Es gibt da aber noch eine andere Theorie, nach der Graviation auf dem Austausch von Wechselwirkungsteilchen basiert, den sog. Gravitonen, zu denen noch kein Nachweis existiert.
Ja, in der Quantenfeldtheorie (glaub ich). Dazu müsste man aber auch erst mal wissen ob die Raumzeit
gequantelt ist und soweit ich weiß spricht da dagegen dass die Bilder die uns von weit entfernten Galaxien
erreichen zu klar sind.
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Wie Gravitation nun wirklich funktioniert, können wir nicht wissen, da beide Theorien am Ende falsch sind, und eine bessere erst noch entwickelt werden muss.
Ich glaube falsch sind die nicht weil sie funktionieren ja ganz gut in ihren Bereichen. Ist nur blöd dass die sich
teilweise gegenseitig widersprechen :).
LG


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12.11.2022 um 10:44
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:In der technischen Anwendung der Raumfahrt macht es aber durchaus Sinn über künstliche Schwerkraft zu sprechen, denn es geht weniger um Physik als eher um Biologie
Da bin ich voll bei dir. Solange man sich bei der Namensgebung nicht auf die Physik beruft, ist es vollkommen Banane welchen Namen man hierbei verwendet.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Das heisst die Autoren unterscheiden zwischen Gravitationskraft und Schwerkraft.
Das sehe ich auch so, und daher ja auch meine Frage. Mir ging es dabei um ganz grundlegende Dinge in Bezug auf Kraftfelder, die auch in der Benennung der Feldgößen zum Ausdruck kommen sollten.

Masse erzeugt demnach ein Gravitationsfeld. Die Kraft, die in einem Gravitationsfeld auf einen Körper wirkt nennt man daher auch Gravitationskraft. Jedes Gravitationsfeld ist auch zugleich ein Schwerefeld. Die Kraft, welche in einem Schwerefeld auf den Körper einwirkt, nennt man Schwerkraft.

In einem statischen Gravitationsfeld ohne zusätzlich einwirkende Trägheitskräfte, entspricht die Schwerkraft in Betrag und Richtung der Gravitationskraft. Gesellen sich jedoch andere beschleunigungsbedingte Kräfte wie z.B. die Zentrigufalkraft hinzu, verändert sich die Schwerkraft entsprechend in Betrag und/oder Richtung. Die Gravitationskraft bleibt aber davon unberührt, da sie ausschließlich von den Massen beider Körper sowie dem Abstand abhängt.

Und genau so habe ich auch den deutschsprachigen Wiki-Artikel zum Schwerefeld interpretiert. Ein Schwerefeld bedingt zwingend ein Gravitationsfeld, kann aber noch um weitere Kraftfelder erweitert werden, und die Resultierende aus den einzelnen Kräften ergibt dann die Schwerkraft (bzw. die Gewichtskraft).


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12.11.2022 um 10:53
Im Übrigen sehe ich nicht ein, warum es nicht möglich sein sollte, physikalische Zusammenhänge in meiner Muttersprache zu beschreiben, insbesonders auf dem Laienniveau, auf dem ich dies versuche. Es ist vollkommen inakzeptabel, hier auf englischsprachige Quellen zugreifen zu müssen, oder gar auf spezielle Lehrbücher und Fachliteratur.

Kraftfelder und deren Feldgrößen sind kein Hexenwerk, welches unerfüllbare linguistische Anforderungen stellt. Deutsch als meine Muttersprache sollte vollkommen genügen, Einstein hatte auch keine andere Basis, als er seine Relativitätstheorien entwickelte.


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12.11.2022 um 11:05
@Peter0167
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Da bin ich voll bei dir. Solange man sich bei der Namensgebung nicht auf die Physik beruft, ist es vollkommen Banane welchen Namen man hierbei verwendet.
Gerade, wenn es um die Anwendungen in der Raumfahrt geht und man sich in der aktuellen Forschung zur Biologie der Raumfahrt umschaut, hat man es im Prinzip mit interdisziplinären Forschung zu tun. Ich denke jedem der beteiligten Wissenschaftler der zu diesem Thema künstliche Schwerkraft veröffentlicht ist klar, dass es sich nicht um künstliche Gravitationspotentiale handelt.

Allerdings hat in diesem Feld der Begriff absolut seine Berechtigung, den unser Körper funktioniert nur normal in eine Umgebung mit konstanter Schwerkraft. Für Raumfahrer gilt das nicht, weshalb sie schnell mit großen gesundheitlichen Problemen zu kämpfen haben (Muskelschwund etc.). Daher ist eine Umgebung mit künstlicher Schwerkraft unabdingbar für langfristige Aufenthalte des Menschen im Weltraum. Eine technologische Lösung dafür zu entwickeln ist nicht ganz einfach und die Terminologie "künstliche Schwerkraft" in diesem Zusammenhang absolut zutreffend.

Ich habe aber einen Artikel gefunden der dir viellecih zusagt: https://www.wissenschaft-im-dialog.de/projekte/wieso/artikel/beitrag/kann-man-schwerkraft-kuenstlich-erzeugen/


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12.11.2022 um 11:50
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Ich habe aber einen Artikel gefunden der dir viellecih zusagt:
Den kenne ich schon, und darauf baute auch vieles auf, was ich hier zum Besten gab. :D

Bei der Forschung zur Biologie der Raumfahrt, spielt ja noch eine Kraft eine wichtige Rolle, die hier noch gar nicht angesprochen wurde, und zwar die Gezeitenkraft. Was ich nicht wusste ist, dass bei zu kleinem Radius die Gezeitenkräfte einen Menschen durchaus töten können. :(


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12.11.2022 um 15:06
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Bei der Forschung zur Biologie der Raumfahrt, spielt ja noch eine Kraft eine wichtige Rolle, die hier noch gar nicht angesprochen wurde, und zwar die Gezeitenkraft
Hi Peter, ich glaub die Gezeitenkraft spielt in der Raumfahrt biologisch weniger eine wichtige Rolle. Sie spielt ja (soweit ich das
kapiert hatte) in einer flacheren Raumzeit überhaupt keine Rolle, sondern nur in der Nähe eines Gravitationsfeldes
(weil alles was sich darin befindet hin zum G-Zentrum strebt).

Ein Problem der Biologie in der Raumfahrt ist eher dass da keine "Kraft" mehr benötigt wird um sich
der geradlinig, gleichförmig und kräftefreien Bewegung zu widersetzten. Man ist schwerelos und deshalb baut
die Knochenmasse ab, alle Muskeln schwinden (auch der Herzmuskel), das Gleichgewichtsorgan im Innenohr
spielt verrückt, das Gehirn kann nicht mehr zwischen "unten" und "oben" differenzieren, das Blut in uns hat
keine "Richtung" mehr (und so vieles andere).
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Was ich nicht wusste ist, dass bei zu kleinem Radius die Gezeitenkräfte einen Menschen durchaus töten können.
Du wirst dann zur Spaghetti :).


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13.11.2022 um 00:18
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb:Was ich nicht wusste ist, dass bei zu kleinem Radius die Gezeitenkräfte einen Menschen durchaus töten können.
Naja, man könnte im Watt ertrinken


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13.11.2022 um 11:45
Zitat von Sonni1967Sonni1967 schrieb:Hi Peter, ich glaub die Gezeitenkraft spielt in der Raumfahrt biologisch weniger eine wichtige Rolle.
Für die meisten von uns spielen die Gezeitenkräfte im Alltag überhaupt keine Rolle, da sie viel zu gering und damit auch nicht spürbar werden. Das ändert sich jedoch, sobald Gezeitenkräfte auftauchen, die mit unserem Alltag nichts mehr zu tun haben.

Schon lange vor dem Beginn der Raumfahrt wusste man um die Probleme, die ein Aufenthalt in der Schwerelosigkeit mit sich bringt, einige davon hast du ja schon benannt. Und so verwundert es auch nicht, dass es bereits Entwürfe für Raumfahrzeuge gab, welche diese Probleme lösen könnten, noch bevor überhaupt ein Mensch in den Weltraum geschickt wurde.

Hier mal ein hochinteressanter Blog-Artikel zum Thema:

https://scienceblogs.de/alpha-cephei/2019/02/11/ueber-die-erzeugung-kuenstlicher-schwerkraft-in-raumfahrzeugen/

Man hatte früh erkannt, dass die mittels Rotation generierten Trägheitskräfte Abhilfe schaffen könnten, aber auch die brachten weitere Probleme mit sich. Zum einen war da das Problem mit der Dimensionierung, welches sowohl technischer, wie auch biologischer und nicht zuletzt wirtschaftlicher Natur war.

Die Vorgaben der Biologie sind derzeit leider nicht umsetzbar. Man muss also zunächst Abstriche machen, was die Größe der Habitate angeht, in denen man künstlich eine Schwerkraftwirkung erzeugen möchte.

Das eine Extrem wäre da z.B. ein rotierender Zylinder, dessen Radius in etwa der Körpergröße eines Menschen entspricht. Und bei diesem Beispiel schlägt auch schon die Gezeitenkraft mit voller Wucht zu. Bei einem Menschen, der in solch einem rotierenden Zylinder auf der Zylinderinnenwand aufrecht steht, wirken die simulierten Kräfte am Kopf fast gar nicht, während an den Füßen je nach Drehzahl extreme g-Kräfte zuschlagen, was schnell zu Bewusstlosigkeit und letztlich zum Tod führen wird.

Was übrig bleibt, ist ein Kompromiss zwischen den biologischen, technischen und wirtschaftlichen Aspekten. Das Teil muss also größer, bezahlbar, und technisch umsetzbar sein. Das Interesse daran ist zwar groß, nicht zuletzt wegen der hochgesteckten Mars-Ziele, aber es tut sich diesbezüglich nur sehr wenig, da unsere irdischen Probleme offenbar schwerer wiegen.

Was ich damit sagen will ... bei Gezeitenkräften nicht immer nur an Ebbe und Flut denken. In einer von Gravitation und Beschleunigung dominierten Welt, geben sich immer und überall die unterschiedlichsten Kräfte die Klinke in die Hand, von den die meisten von uns nicht einmal ahnen, dass es sie gibt. :D


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16.11.2022 um 21:47
Zitat von Peter0167Peter0167 schrieb am 13.11.2022:Man hatte früh erkannt, dass die mittels Rotation generierten Trägheitskräfte Abhilfe schaffen könnten, aber auch die brachten weitere Probleme mit sich. Zum einen war da das Problem mit der Dimensionierung, welches sowohl technischer, wie auch biologischer und nicht zuletzt wirtschaftlicher Natur war.
Die riesigen, sich um sich selbst drehenden Spindeln in Illustrationen über die künftige Weltraumfahrt in den Büchern der 50er.
Zuletzt in Szene gesetzt in dem Film 2001 Odysee im Weltraum von 1968. Der Protagonist ist fröhliich am Joggen entlang der Außenseite des Ringes. Ich habe mich immer gefragt warum man bei den tatsächlich gebauten Raumstationen dieses Prinzip nicht verwirklicht hat. Es dürfte tatsächlich wirtschaftlicher Natur sein weil man Unmengen Material bräuchte das in die Umlaufbahn geschafft werden müsste.


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