Raumcon
Raumfahrt => Fragen und Antworten: Raumfahrt => Thema gestartet von: tobi453 am 01. Januar 2008, 13:49:54
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Im Atlantisthread wurde darüber diskutiert, in welche Richtung der Treibstoff beim Shuttlestart (oder auch bei irgendeinem anderen Raketenstart) gedrückt wird und welche verschiedenen Kräfte hier eine Rolle spielen. Ich habe hier mal einen neuen Thread gestartet um den Atlantisthread nicht noch weiter mit Offtopic Themen zu füllen.
Rainer hatte geschrieben:
Oops... stimmt. Jede Menge Vektoren. Die maximale Beschleunigung ist meines Wissens nach 3G (oder waren es 4)?. Wenn ich jetzt mal von einem Vektor von 1G "nach unten" ausgehe und einem Vektor von sicherheitshalber nur 2G in Flugrichtung ich ich mal davon ausgehe, dass das shuttle mit 50 Grad (oder so) in dieser Flugphase fliegt - dann müsste aber dennoch "der Treibstoff an die Tankunterseite gedrückt werden". Oder? Aus Sicht der Logik lässt sich zumindest nur so begründen, warum die ECO-Sensoren unten im Tank sind und nicht irgendwo an der Seite oder womöglich oben Zwinkernd
Lieg' ich da falsch?
Rainer
PS: mit ist schon klar, dass da noch jede Menge anderer Vektoren zu berücksichtigen sind, aber ich denke, die Vereinfachung passt für die "Daumenrechnung" hier...
Ich(tobi453) hatte geschrieben:
der Treibstoff müsste während der Beschleunigungsphase im Tank eigentlich immer an die Unterseite gedrückt werden. Die Gravitationskraft spielt keine Rolle, da sie während des Fluges gleichermaßen auf Tank und Treibstoff wirkt und die Differenz null ist. Es spielt also nur die Beschleunigung durch die Triebwerke eine Rolle und diese sorgt dafür, dass der Treibstoff immer nach hinten gedrückt wird.
Dann hat Daniel geschrieben:
Die Schwerkraft kann man mit deiner Begründung nicht vernachlässigen, die zieht den Tankinhalt immer in Richtung Erde. Es ist also wichtig in welche Richtung dieser Vektor im lokalen Koordinatensystem den Shuttle zeigt. Es dominiert nur eben der Beschleunigungsvektor. Denkt aber noch an die Fliehkraft. In den letzten Flugphasen fliegt man fast parallel und ziemlich schnell zur Oberfläche. Die Fliehkraft wirkt also der Erdanziehung entgegen und hebt sie auf, mehr oder weniger.
Um es genau zu berechnen, muss man ja einfach die Vektorsumme im lokalen Koordinatensystem aus Schub-, Gravitations- und Zentrifugalkraftvektor bilden. Der resultierende Vektor gibt dann an, wohin das Shuttle gerade beschleunigt. Der Tankinhalt wird dann genau in die Gegenrichtung gepresst.
Dann habe ich geschrieben:
also natürlich wirkt die Gravitation auf den Tank aber sie wirkt genauso auf den Treibstoff. Also existiert zwischen Tank und Treibstoff keine Relativbeschleunigung durch die Gravitation. Würde die Rakete sich im freien Fall ohne Beschleunigung durch ein Triebwerk befinden, dann wäre der Treibstoff schwerelos. Wenn ich jetzt das Triebwerk anschalte, dann wirkt noch ein zusätzliche Beschleunigungskraft durch das Triebwerk, welche immer nach vorne wirkt, sodass der Treibstoff durch die Trägheit der Masse nach hinten gedrückt wird.
Dann hat Daniel geschrieben:
Hallo Tobias,
da denkst du etwas falsch. Die Beschleunigung der Triebwerke wirkt auch sowohl auf den Tank als auch auf den Treibstoff. Da existiert auch keine Relativbeschleunigung und trotzdem presst diese Kraft den Treibstoff nach "hinten". Relativbeschleunigung ist hier irrelevant. Alle Teile und Inhalte des Shuttles beschleunigen gleich, entlang des gleich Vektors. Relativbeschleunigung würde ja bedeuten, dass sich ein Teil in eine andere Richtung oder mit anderer Geschwindigkeit bewegt als der Rest. Es geht auch nicht um den freien Fall mit Schwerelosigkeit.
Hier musst du Vektorrechnung betrieben. Nimm als Beispiel ein Glas mit Wasser. Wenn du das Glas drehst, dann richtet sich das Wasser im lokalen mit drehenden Koordinatensystem des Glas' auch anders (schräg) aus. Das Gleiche passiert durch die Drehung des Shuttles. Die Schwerkraft zieht den Treibstoff immer noch zur Erde hin, aber aus Sicht des Tanks eben nicht mehr nach "hinten" sondern "schräg zur Seite".
Also es dürfen sich auch andere Leute zu diesem Thema äußern. ;)
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zu Daniels Beitrag,
ich sehe ein, dass das Rollmanöver und sonstige Effekte einen Einfluss auf die Richtung hat, in die der Treibstoff gedrückt wird. Aber ich bin auch der Meinung, dass die Gravitation keine Effekt darauf hat, weil eben die Rakete genau wie der Treibstoff gleichermaßen von der Gravitation beeinflusst wird..
Ich denke, dass wir uns einig sind, dass die Gravitation keine Rolle spielt, wenn sich die Rakete im freien Fall befindet. Dort ist der Treibstoff schwerelos. Warum sollte die Gravitation jetzt irgendeinen Einfluss auf die Ausrichtung des Treibstoffs haben, wenn die Rakete jetzt in irgendeine Richtung beschleunigt??
Noch ein Beispiel:
Die Rakete beschleunigt mit 2G gegenüber dem Erdboden senkrecht nach oben. Dann muss das Triebwerk eine Beschleunigung von 3G liefern, weil man ja ein G wegen der Gravitation wieder abziehen muss. Welche Kraft wirkt jetzt auf den Treibstoff?
Natürlich ist Erdanziehung+Beschleunigung gegen über dem Erdboden=Gesamtbeschleunigung, die auf den Treibstoff wirkt.
Beschleunigung gegenüber dem Erdboden ist aber gerade Beschleunigung Rakete - Erdanziehung
=>Erdanziehung+Beschleunigung Rakete - Erdanziehung=Beschleunigung Rakete !!!
Das heißt, der Treibstoff wird mit der Kraft F=MasseTreibstoff* Beschleunigung Rakete=M*3G=3 G M auf die Unterseite der Rakete gepresst! Es gibt keinen Gravitationseinfluss, denn der hebt sich auf!
Tobi
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:) Hallo,
frohes Neues noch einmal. (ui, ui das war ein Nebel Sylvester bei uns :o 10 - 15m Sicht.)
Ich habe nun versucht das ganze einmal für die Startphase anschaulicher darzustellen.
(http://www.imagehut.eu/images/46602Shuttlestart-Sektor-1-Kraftstoffmasse.JPG)
Ich Bitte um Korrektur falls es nicht stimmen sollte, ( Vektoren Berechnung ist nicht gerade meine stärke. )
Hier die Datei für den nächsten Sektor, wer möchte es mal versuchen ? :D
http://www.imagehut.eu/images/67090Shuttlestart-Sektor-1.5-Kraftstoffmasse.JPG
http://www.imagehut.eu/images/25644Shuttlestart-Sektor-2-Kraftstoffmasse.JPG
http://www.imagehut.eu/images/11752Shuttlestart-Sektor-3-Kraftstoffmasse.JPG
Gruß
Edit: Zwei Dateien zu gefügt.
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Gute Idee mit dem Thread! :D
Hi Booster: ich will wirklich nicht nörgeln - aber das Bild sagt mir persönlich nichts (kann aber an mir liegen) ;)
Als maximal angehender Hobbyphysiker ;) habe ich nochmal über die Vektoren nachgedacht. Es leuchtet mir ein, dass die Vektorsumme gebildet werden muss. Daraus habe ich dann aber haarscharf folgendes geschlossen:
Wir haben diverse Vektoren, ich beschränke mich aber mal auf die Gravitation und den Schub (und schmeisse dabei mal die beiden Booster und die drei SSME in den gleichen Vektor, was natürlich auch schon nicht korrekt ist). Ich bin alles andere als ein Grafik-Talent und habe daher eine lächerliche Skizze erzeugt:
(http://www.gerhards.net/albums/misc/shuttle_vektoren.jpg)
Wie man trotzdem hoffentlich unschwer erkennen kann, soll das eine grafische Darstellung der Vektoraddition sein. Der schwarze Vektor ist dabei die Schwerkraft und der Rote der Schubvektor.
Demnach müsste der grüne Vektor die tatsächliche Flugbahn sein.
Dasraus leite ich mal die Frage ab: ist es nicht so, dass zu jederzeit die Summe aller Vektoren exakt den Vektor bestimmt, der die Flugbahn des Shuttle(stacks) ausmacht?
Wenn dem so ist, was ich schwer annehme, dann wäre aber doch zwangsweise der auf den Treibstoff wirkende Vektor immer so gerichtet, dass der Treibstoff an den Tankboden gedrückt wird (solange das Shuttle nicht abstürzt).
Stark vereinfacht sähe das bei einem Flug paralle zur Erdoberfläche dann so aus (gleiche Farben):
(http://www.gerhards.net/albums/misc/shuttle_vektoren_parallelflug.jpg)
Wie man feststellt, benötigt man dazu auch einen geringeren Schub, was ja durchaus Sinn macht (und mich hoffen lässt, dass ich nicht total daneben liege...).
Natürlich verändern sich alle Vektoren dynamisch...
Die Frage ist aber nun erstmal: liege ich bis hier noch eingermassen richtig? Ehe ich jetzt weitere Schlüsse auf den Treibstoff ziehe (bisher habe ich die Masseträgheit ja unberücksichtigt gelassen), warte ich erst mal ab, ob ich nicht doch Schwachsinn erzähle ;)
In diesem Sinne möchte ich um Feedback bitten.
Viele Grüße,
Rainer
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Um die Rolle der Gravitation nochmals zu verdeutlichen:
Was passiert in einem Flugzeug, dass gerade fliegt? Es beschleunigt also nicht:
- von außen gesehen wird der Treibstoff nach unten gepresst, bleibt also horizontal.
- vom Flugzeug aus gesehen wir der Treibstoff nach unten gepresst.
Was passiert mit einem Flugzeug im konstanten (nichtbeschleunigten) Steiflug:
- von außen gesehen wird der Treibstoff nach unten gepresst, bleibt also horizontal.
- vom Flugzeug aus gesehen wir der Treibstoff nach unten und hinten gepresst.
Was passiert mit dem Triebstoff im konstanten Sinkflug?
- von außen gesehen wird der Treibstoff nach unten gepresst, bleibt also horizontal.
- vom Flugzeug aus gesehen wir der Treibstoff nach unten und vorne gepresst.
.
Das Gleiche kann man auch für alles andere im Flugzeug sagen (Passagiere, Rollwagen der Crew, etc.). Oder man kann auch ein Auto bei einer Berg- und Talfahrt nehmen. Die Gravitation wirkt immer und kann nicht einfach ignoriert werden. Auch auf uns hier unten wirkt sie andauernd, und wir werden auch nicht beschleunigt. Sie wirkt auf jedes Molekül unseres Körpers. Das hat nichts mit Relativbeschleunigungen zu tun.
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Hallo Rainer,
du liegt fast richtig ;).
Die Summe der Kraftvektoren gibt die Richtung der Beschleunigung an. Das ist aber nicht gleich der Flugrichtung. Die Flugrichtung ist ja die Summe der Geschwindigkeitsvektoren. Der resultierende Gesamtbeschleunigungsvektor gibt also an, wie sich der Geschwindigkeitsvektor ändert. Die beiden müssen nicht parallel sein.
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:D Moin @all,
ich habe auch eine Theorie, (reihe mich beim Hobbyphysiker Rainer ein), habe aber leider wenig Zeit im Moment. :(
Nun habe ich ein Bild erstellt wie es nach meiner Auffassung sein könnte.
(http://www.imagehut.eu/images/28146Shuttle-Start-Sektor-2.JPG)
Ich würde die Grafik gerne anfügen, dann brauch nicht jeder das Neu Zeichnen, und auch andere könnten damit rum hantieren, aber leider kann man hier keine Corel-Datei einfügen, schade.
Nun kurz ein paar Worte zu meiner Darstellung.
Solange die Beschleunigung hoch bleibt, wird der Kraftstoff in einer Formart eines Tellers die Oberfläche Bilden, ( darum geht es ja auch eigentlich, die Fragestellung war sitzt der 5% Sensor eigentlich an der Richtigen Stelle ? ), geht jetzt das Kraftstoffgewicht zurück (durch die Gravitations Minderung ), und die Fliehkraft erhöht sich könnte es sein das die Oberkante dar Kraftstoffmenge zwar noch mehr als ein 20igstel ist aber schon 5% anzeigt.
Man müsste das mal mathematisch ausrechnen, dazu brauch man aber eigentlich auch annähernd realistische Zahlen, wo könnte man so etwas erhalten, hat Jemand von euch dort hin gute Kontakte ?
Gruß
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Meine Antwort: Wenn die Triebwerke das Gesamtsystem Rakete+Shuttle mit 3 G beschleunigen, dann wird der Treibstoff mit drei G entgegen der Beschleunigung (also in Richtung der Triebwerke) gedrückt. Die Erdbeschleunigung ist hierbei vollkommen egal.
Warum?
Die Erdbeschleunigung wirkt auf alle Bestandteile des Rakete (Treibstoff, Tanks, Triebwerke etc. gleichmäßig - relativ zueinander also kein Unterschied ... das daraus ein 'freies Schweben' resultiert sieht man an der ISS sehr schön. Alles wird von der Erde angezogen - und trotzdem haben wir eine 0-G-Umgebung.
Die Beschleunigung durch die Triebwerke wirkt erstmal nur auf die Triebwerke. Da die fest mit den Tanks verbunden sind, werden die ebenfalls beschleunigt. Und die Tanks wiederum drücken mit 3 G gegen den Treibstoff.
Das ist unabhängig von der Flugrichtung - ich könnte sogar auf die Erde zufliegen und der Treibstoff würde trotzdem mit 3 G hinten in den Tank gedrückt (dann also 'oben' hängen).
Flugzeuge beschleunigen praktisch ständig mit 1 G entgegen der Erdanziehung - würden sie dies nicht tun, ginge es irgendwann unangespitzt in den Boden - wie beim Parabelflug nur ohne abfangen. Die Beschleunigung entgegen der Erdanziehung wird beim Flugzeug durch die Tragflächen und den Luftstrom um sie herum und/oder durch den Antrieb erzeugt - je nach Fluglage.
Kompliziert genug?
Schönes neues Jahr
Macbeth
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Was passiert in einem Flugzeug, dass gerade fliegt? Es beschleunigt also nicht:
- von außen gesehen wird der Treibstoff nach unten gepresst, bleibt also horizontal.
- vom Flugzeug aus gesehen wir der Treibstoff nach unten gepresst.
Das gilt nur, wenn die Flügel Auftrieb erzeugen. Dann ist es dieser Auftrieb, der die dafür nötige Kraft erzeugt. Erzeugen die Flügel hingegeg keinen Auftrieb mehr (etwa, in dem man entlang einer 0-G-Wurfparabel fliegt), herrscht im gesamten Flugzeug und natürlich auch in den Treibstofftanks Schwerelosigkeit für diese Zeit.
Das Shuttle hat nun zwar Flügel, aber erstens sind die für das Startgewicht des Shuttle nur sehr klein und zweites brauchen diese, um nennenswerten Auftrieb zu erzeugen, den nötigen Anstellwinkel (bei der Landung ist das gut sichtbar). Beim Start ist das Shuttle aber genau parallel zur Flugrichtung ausgerichtet und nennenswerter aerodynamischer Auftrieb des gesamten Stacks ist mir auch nicht bekannt (man korrigiere mich da ggf.). Und ohne aerodynamischen Auftrieb gibt es aber nur den Schub der 5 bzw. 3 Triebwerke, der auf das gesamte Shuttle und damit auch auf die Treibstofftanks wirkt. Ansonsten gelten die Bedingungen des freien Falls, also Schwerelosigkeit.
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@macbeth
Das Argument mit der ISS und der Umlaufbahn zählt nicht, bzw. dort herrscht nicht Schwerelosigkeit weil alles gleich stark angezogen wird, sondern weil es sich mit dern Fliehkraft die Waage hält.
Flugzeuge beschleunigen nicht die ganze Zeit gegen den Boden, sondern das Gegenteil machen sie, sie gleichen die Gewichtskraft durch Auftrieb aus und beschleunigen wegen keiner resultierenden Kraft nicht. Beschleunigen heißt: Änderung des Geschwindigkeitsvektors.
Um es noch mal zu veranschaulichen:
Wir sitzen in einem Auto und fahren mit konstanter Geschwindigkeit einen Berg hinauf. Was passiert? Wir werden immer noch von der Erde angezogen und nach unten gepresst.
Jetzt beschleunigen wir bei der Bergauffahrt. Zusätzlich werden wir jetzt noch nach hinten gepresst.
Es wird doch keiner sagen, dass wir bei der Bergauffahrt nur nach hinten in den Sitz gepresst werden. Wir werden auch immer noch auf den Boden gezogen.
Das Ganze nennt man Superposition. Man überlagert die voneinander unabhängigen Lösungen (hier: gleichmäßige Fahrt + Beschleunigung) und lässt nicht einfach etwas weg. Wenn man die Bewegung eines Massenpunktes berechnen möchte, dann muss man alle an ihm angreifenden Kräfte berücksichtigen. Dazu zählt auch die Gravitation.
Unser Problem hier ist, dass ihr von Beschleunigung sprecht und ich von der Wirkung der Kräfte. Die Beschleunigung ist aber nur das Resultat der im gesamten wirkenden Kräfte.
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Wenn die Triebwerke das Gesamtsystem Rakete+Shuttle mit 3 G beschleunigen, dann wird der Treibstoff mit drei G entgegen der Beschleunigung (also in Richtung der Triebwerke) gedrückt. Die Erdbeschleunigung ist hierbei vollkommen egal.
Ganz genau so ist es. Lediglich aerodynamische Einflüsse in den unteren Atmosphärenschichten müsste man noch ggf. berücksichtigen (die erzeugen ebenfalls Kräfte), aber erstens dürften auch diese haupsächlich in Richtung der Stack-Längsachse wirken, aber natürlich umgekehrt, also bremsend (und das ist bei der angegebenen Nettobeschleunigung aber bereits herausgerechnet!) und zweitens sind genau dann, wenn die Tanks fast leer sind und sich eine entsprechende Schieflage des Treibstoffspiegels negativ bemerkbar machen könnte, garantiert keine aerodynamischen Kräfte mehr am Werke.
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Das Argument mit der ISS und der Umlaufbahn zählt nicht
Aber natürlich tut es das. Bereits wenn du du einen vollen Eimer wirfst, hast Du für den kurzen Moment des Wurfes Schwerelosigkeit im Eimer. Dazu bedarf es keineswegs einer Umlaufbahn um die Erde
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Ich sage noch mal:
die Beschleunigung entsteht aus der Summe aller angreifenden Kräft und entgegen deren Richtung wirkt die "Trägheit". In der Summe aller Kräfte sind aber auch die Gravitation + Fliehkraft mit drin. Aus der Summe der Kraftvektoren ergibt sich der resultierende Vektor, in dessen Richtung man beschleunigt.
Wir alle sehen ja, dass die Raketen nach dem Start ein kurzes Rollmanöver machen. Danach fliegen sie nicht mehr gerade, sondern in einem Bogen weiter. Dieser Bogen kommt genau dadurch (größtenteils) zustande, dass nach der Rolle die Gravitation nicht mehr antiparallel zum Schub wirkt, sondern "schräg". Damit führt sie dazu, dass aus der geraden Flugbahn ein Bogen wird.
Die Gravitation ist auf keinen Fall belanglos.
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Aber natürlich tut es das. Bereits wenn du du einen vollen Eimer wirfst, hast Du für den kurzen Moment des Wurfes Schwerelosigkeit im Eimer. Dazu bedarf es keineswegs einer Umlaufbahn um die Erde
Mhhh... bist Du dir da sicher? Wirkt nicht zumindest eine aerodynamische Bremskraft. Ich wollte ohnehin eine Frage stellen, das ist jetzt wohl die Gelegenheit: Ein Fallschirmspringer müsste doch dann, solange der Fallschirm geschlossen ist, auch schwerelos sein. Ich bin noch nie gesprungen, habe aber auch noch nie von Schwerelosigkeit in dem Zusammenhang gehört. Der Fallschirmspringer wird aber sicherlich auch von der von ihm "durchfallenen" Luft abgegbremst, hier wirkt also auch eine Kraft (ist es wirklich eine Kraft?).
Beim Parabelflug stelle ich mir das deswegen anders vor, weil in der Kabine diese Reibung an der Luft fehlt.
Wie ist es denn nun?
In dem Zusammenhang übrigens schon einmal vielen Dank für die vielen qualifizierten Wortmeldungen! Hilft ungemein!
Rainer
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Hi Daniel,
Die Summe der Kraftvektoren gibt die Richtung der Beschleunigung an. Das ist aber nicht gleich der Flugrichtung. Die Flugrichtung ist ja die Summe der Geschwindigkeitsvektoren. Der resultierende Gesamtbeschleunigungsvektor gibt also an, wie sich der Geschwindigkeitsvektor ändert. Die beiden müssen nicht parallel sein.
Kleine blöde Zwischenfrage: worin werden hier eigentlich die Beträge der Vektoren gemessen? im m/s (Geschwindigkeit) oder in m/s/s (Beschleunigung).
Ich überlege nämlich gerade, wie der Gesamtbeschleunigungsvektor von den einzelnen Kraftvektoren modifiziert wird. Und gleichzeitig denke ich auch über die ISS nach. Die Fliegt zwar mit einer Geschwindigkeit von 26.000 km/h (oder so, ich habs nicht mehr nachgesehen da nicht wirklich relevant), aber auf der anderen Seite dürfte ihre Beschleuningung so ziemlich genau bei 0 m/s/s liegen. Und nun überlege ich, wie ich da dann überhaupt den G-Vektor addieren kann. Brauch ich doch gleiche Einheiten...
Ich hoffe, ich strapaziere die Geduld hier nicht zu sehr. Gibt es vielleicht irgendwo einen guten Link, wo das Ganze für Nicht-Physiker erklärt wird (aber eben wieder hinreichend genau... ;)).
Danke nochmal,
Rainer
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Hallo Rainer,
im freien Fall herrscht Schwerelosigkeit, also auch wenn du vom Zehner springst. Nur baut sich in der Atmosphäre schnell ein aerodynamischer Widerstand auf, welcher dich bremst und damit den freien Fall zunichte macht. Dadurch hat ein Fallschirmspringer ja auch eine maximale Fallgeschwindigkeit und Schwerelosigkeit herrscht nur am Anfang des Sprungs.
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Hallo Rainer,
im freien Fall herrscht Schwerelosigkeit, also auch wenn du vom Zehner springst. Nur baut sich in der Atmosphäre schnell ein aerodynamischer Widerstand auf, welcher dich bremst und damit den freien Fall zunichte macht. Dadurch hat ein Fallschirmspringer ja auch eine maximale Fallgeschwindigkeit und Schwerelosigkeit herrscht nur am Anfang des Sprungs.
Aha - dann ist er also doch eine gewisse Zeit schwerelos.
Detail-Nachfrage: wird der aerodynamische Widerstand auch als Vektor dargestellt, oder wie rechnet man das dann insgesamt aus. Eine richtige Kraft ist es doch eigentlich nicht. Oder, anders gesagt, wenn ich einen Stein in eine 100m tiefe Schlucht werfe - ist der Aufprall auf dem Boden dann auch eine Kraft - wohl eher nicht. Ich tu mich im Moment etwas schwer damit, wie das korrekt dargestellt wird, und daher habe ich sicherlich auch Probleme, das "grosse Ganze" richtig zu sehen.
Danke nochmal,
Rainer
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Ich sage noch mal:
die Beschleunigung entsteht aus der Summe aller angreifenden Kräft und entgegen deren Richtung wirkt die "Trägheit". In der Summe aller Kräfte sind aber auch die Gravitation + Fliehkraft mit drin. Aus der Summe der Kraftvektoren ergibt sich der resultierende Vektor, in dessen Richtung man beschleunigt.
Wir alle sehen ja, dass die Raketen nach dem Start ein kurzes Rollmanöver machen. Danach fliegen sie nicht mehr gerade, sondern in einem Bogen weiter. Dieser Bogen kommt genau dadurch (größtenteils) zustande, dass nach der Rolle die Gravitation nicht mehr antiparallel zum Schub wirkt, sondern "schräg". Damit führt sie dazu, dass aus der geraden Flugbahn ein Bogen wird.
Die Gravitation ist auf keinen Fall belanglos.
Hallo Daniel,
was denn nun mit dem freien Fall? Wenn ein Fahrstuhl herunterfällt gibt es auch einen Gesamtbeschleunigungsvektor, der in diesem Fall nur die Gravitationsbeschleunigung ist. Nach deiner Argumentation müsste man also beim freien Fall im Fahrstuhl eine Trägheitskraft verspüren, wir wissen aber das man im frei fallenden Fahrstuhl schwerelos ist. Das ist doch ein Widerspruch!
Und nochmal zur Trägheit: Die Trägheit des Treibstoffs spielt nur bei Kräften eine Rolle, die durch den Kontakt von Treibstoff zur Tankwand übertragen werden. Dies ist aber bei der Gravitation nicht der Fall.
Noch ein Beispiel: Wenn eine Rakete in einer gewissen Höhe parallel zum Erdboden beschleunigt, dann befindet sich die Rakete auf der Y-Achse im freien Fall. Es findet lediglich eine Beschleunigung in X-Richtung statt. Daher wird auch der Treibstoff nur nach hinten gepresst, nicht jedoch auch Richtung Erdboden, weil die Rakete "mitfällt".
Tobi
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Kleine blöde Zwischenfrage: worin werden hier eigentlich die Beträge der Vektoren gemessen? im m/s (Geschwindigkeit) oder in m/s/s (Beschleunigung).
Ich überlege nämlich gerade, wie der Gesamtbeschleunigungsvektor von den einzelnen Kraftvektoren modifiziert wird. Und gleichzeitig denke ich auch über die ISS nach. Die Fliegt zwar mit einer Geschwindigkeit von 26.000 km/h (oder so, ich habs nicht mehr nachgesehen da nicht wirklich relevant), aber auf der anderen Seite dürfte ihre Beschleuningung so ziemlich genau bei 0 m/s/s liegen. Und nun überlege ich, wie ich da dann überhaupt den G-Vektor addieren kann. Brauch ich doch gleiche Einheiten...
Ich hoffe, ich strapaziere die Geduld hier nicht zu sehr. Gibt es vielleicht irgendwo einen guten Link, wo das Ganze für Nicht-Physiker erklärt wird (aber eben wieder hinreichend genau... ;)).
Danke nochmal,
Rainer
Hallo Rainer,
man kann natürlich nur Vektoren mit gleichen Größen (Einheiten) addieren. Deswegen lege ich ja auch so Wert darauf:
Das eine sind Kraftvektoren in N (Schub, Gewichtskraft). Das andere ist dann der Beschleunigungsvektor in m/s/s. Hat man alle Kraftvektoren zu einem Gesamtvektor addiert:
Fges = F1 + F2 + ...+ Fn
dann gibt dessen Betrag die wirkende Gesamtkraft und dessen Richtung die resultierende Kraftrichtung an. In diese Richtung wird dann auch beschleunigt.
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@Tobias,
stimmt, das hast du Recht. Ich habe mich ein wenig verrannt ;). Trotzdem gilt: Summe aller Kräfte bestimmt die Bewegung. Nur mit der Trägheit ... haja ... :-[
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man kann natürlich nur Vektoren mit gleichen Größen (Einheiten) addieren. Deswegen lege ich ja auch so Wert darauf:
Das eine sind Kraftvektoren in N (Schub, Gewichtskraft). Das andere ist dann der Beschleunigungsvektor in m/s/s. Hat man alle Kraftvektoren zu einem Gesamtvektor addiert:
Fges = F1 + F2 + ...+ Fn
dann gibt dessen Betrag die wirkende Gesamtkraft und dessen Richtung die resultierende Kraftrichtung an. In diese Richtung wird dann auch beschleunigt.
Hi, super! Die Antworten kommen ja fast schneller, als ich die Fragen stellen kann ;) Hochachtung!
Das hier leuchtet mir absolut ein. Bleibt aber dennoch meine Frage mit der ISS. Die befindet sich ja ein gleichförmiger Bewegung (nehme ich mal an).
Ich habe nun den Kraftvektor der Schwerkraft. Aber welche weiteren Kraftvektoren habe ich noch? Fliehkraft ist doch eine Pseudokraft, darf ich die dann in einem Kraftvektor verwenden? Es müsste doch eigentlich irgendwie mit der Impulserhaltung zusammenhängen... Sorry für die vagen Aussagen (und den evtuellen Schwachsinn), zu mehr langt es bei mir im Moment leider nicht ;)
Für Aufklärung wäre ich sehr dankbar.
Rainer
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Und noch mal @Rainer
Aerodynamische Kräfte (Widerstand, Auftrieb) sind echte Kräfte. Die werden genau so als Vektoren dargestellt wie alle anderen auch. Für die gibt es dann eine Kraftangriffspunkt, wo sie wirken und wo sie angesetzt werden in der Rechnung. Der ergibt sich aus der aerodynamischen Konfiguration und dem verwendeten Koordinatensystem
Beim Aufprall auf dem Boden geht anders herum vor:
Man misst die Beschleunigung, oder schätzt sie aus der Geschwindigkeitsdifferenz (Endgeschwindigkeit des Falls --> 0) und der vergangenen Zeit ( für den Aufprall). Daraus kann man dann die im Mittel wirkende Kraft während dieser kurzen Zeit errechnen.
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Beim Aufprall auf dem Boden geht anders herum vor:
Man misst die Beschleunigung, oder schätzt sie aus der Geschwindigkeitsdifferenz (Endgeschwindigkeit des Falls --> 0) und der vergangenen Zeit ( für den Aufprall). Daraus kann man dann die im Mittel wirkende Kraft während dieser kurzen Zeit errechnen.
Da geht mir ja eine ganzer Weihnachtsbaum auf. Auf einmal wird viel mehr klar. Besten Dank!
Jetzt muss ich nur nochmal über die ISS nachdenken und dann wahrscheinlich heute abend mal ein bisschen zeichnen ;)
Rainer
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@Rainer
Ganz allgemein:
Zur Berechnung einer Bewegung (Aufstellung der Bewegungsgleichung) setzt man alle Kräfte an. Welche Kräfte wirken, hängt vom Bezugssystem ab.
Entgegen der Summe aller echten Kräfte lässt man die Trägheitskraft (genau genommen eine Scheinkraft) wirken. Das Ganze sieht dann in etwas so aus:
Fträg = ma
[size=9](Trägheitkraft = Produkt aus Masse und Beschleunigung)[/size]
--> Fträg = F1 + F2 + ... +Fn
--> ma = F1 + F2 + ... +Fn
--> a = 1/m * (F1 + F2 + ... +Fn)
[size=9]Das ist die Bewegungsgleichung, welche die resuliterende Beschleunigung angibt.[/size]
Ein Mal über die Zeit integriert ergibt die Geschwindigkeit:
v = int(a)dt
Ein zweites Mal integriert ergibt sie den Ort, also die wirkliche Bewegung
x = int(v)dt
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Und nochmal zur Trägheit: Die Trägheit des Treibstoffs spielt nur bei Kräften eine Rolle, die durch den Kontakt von Treibstoff zur Tankwand übertragen werden. Dies ist aber bei der Gravitation nicht der Fall.
Hi Tobi,
beim Schub spielt sie somit eine Rolle? Oder habe ich das falsch verstanden?
Danke,
Rainer
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Aber natürlich tut es das. Bereits wenn du du einen vollen Eimer wirfst, hast Du für den kurzen Moment des Wurfes Schwerelosigkeit im Eimer. Dazu bedarf es keineswegs einer Umlaufbahn um die Erde
Mhhh... bist Du dir da sicher? Wirkt nicht zumindest eine aerodynamische Bremskraft. Ich wollte ohnehin eine Frage stellen, das ist jetzt wohl die Gelegenheit: Ein Fallschirmspringer müsste doch dann, solange der Fallschirm geschlossen ist, auch schwerelos sein. Ich bin noch nie gesprungen, habe aber auch noch nie von Schwerelosigkeit in dem Zusammenhang gehört. Der Fallschirmspringer wird aber sicherlich auch von der von ihm "durchfallenen" Luft abgegbremst, hier wirkt also auch eine Kraft (ist es wirklich eine Kraft?).
Beim Parabelflug stelle ich mir das deswegen anders vor, weil in der Kabine diese Reibung an der Luft fehlt.
Du hast vollkommen Recht: die Luftreibung verfälscht hier das Ergebnis, sowie sie merkbar wird. Deswegen hatte ich ja an anderer Stelle auch auf die aerodynamischen Einflüsse hingewiesen, welche nicht nur simple Reibung, sondern etwa auch Auftrieb sein können.
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So, dann schreibe ich doch auch mal etwas. Ist ja doch eine recht wilde Diskussion. ;-)
Bleibt aber dennoch meine Frage mit der ISS. Die befindet sich ja ein gleichförmiger Bewegung (nehme ich mal an).
Das kommt drauf an, welches Bezugssystem (frame of reference) du verwendest. Von außen betrachtet ist es keine gleichförmige Bewegung. Die ISS ändert ja ihre Richtung ständig. Hier kann man es so sehen, dass sie um die Erde fällt. Da sie sich im freien Fall befindet ist sie schwerelos. (Dies ist aber eine sehr gefährliche Betrachtung.)
Auf die ISS wirkt also immer die Gravitationskraft der Erde. Diese ist senkrecht zur Flugrichtung. Von der ISS aus betrachtet sieht es wie folgt aus:- Nehmen wir an die ISS fliegt nach rechts. Man kann also einen Geschwindigkeitsvektor nach rechts daran Zeichen.
- Die Erdanziehung wirkt nach unten. Also einen Beschleunigungsvektor nach unten. Die Beschleunigung berechnet sich als G*mErde/r2. (G: Graviationskonstante, r: Abstand von der Erdmitte, also Erdradius+Bahnhöhe der ISS). Setzt man alle Werte ein erhält man 8.83 m/s2.
- Nun betrachten wir aber ein beschleunigtes System. (Kein Inertialsystem.) Deshalb muss eine fiktive Kraft eingefügt werden. Bei einer Kreisbahn wirkt diese Kraft - die Fliehkraft immer vom Mittelpunkt des Kreises weg. In unserem Fall also nach oben. Die Fliehkraft, oder Radial-/Zentrifugalkraft, berechnet sich als m*v2/r. Die entsprechende Beschleunigung ist dann v2/r. Die ISS fliegt mit etwa 7706m/s und hat einen Abstand von der Erdmitte von etwa 6.718.000m. (Erdradius + Bahnhöhe). Das ergibt dann eine Beschleunigung von 8.84m/s2 nach oben.
- Wir haben also einen Beschleunigungsvektor nach oben und einen nach unten. Beide Beschleunigungsvektoren sind gleich groß. Das System wird insgesamt also nicht beschleunigt. Der Geschwindigkeitsvektor bleibt also unverändert.
Das ganze hätte man natürlich auch mit Kräften machen können. Dann hätte man jede Beschleunigung mit der Masse der ISS multipliziert.
(Edit: Rächtsschreibung flüchtig korrigiert.)
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So, nun zum Treibstoffproblem. Erstmal etwas allgemeines:
Stellt euch eine Kugel in der Schwerelosigkeit vor. Sie befindet sich in der Mitte des Tanks. Alles ist schwerelos, es wirken keine Kräft, es wird nix passieren.
Nun beschleunigen wir den Tank (üben auf ihn eine Kraft aus). Auf die Kugel wirken weiterhin keine Kräfte. Der Tank bewegt sich also (sagen wir: nach oben), die Kugel bewegt sich absolut gesehen nicht. Vom Tank aus gesehen bewegt sich die Kugel nun nach unten, bis sie dessen Boden berührt.
Nun betrachten wird das ganze vom Bezugssystem des Tanks aus. Dazu ziehen wir die Kräft, die auf den Tank wirken von allen Objekte ab. Wir ziehen als die "Kraft die auf den Tank wirkt" von der "Kraft die auf den Tank wirkt" ab. Es bleibt nix. Auf den Tank wirkt aus diesem Bezugssystem keine Kraft.
Auf die Kugel wirkte vorher keine Kraft. Hiervon wird nun aber die Kraft, die (von außen betrachtet) auf den Tank wirkt abgezogen.
Die Kugel erfährt also vom Tank aus gesehen eine Kraft, die genau so groß ist, wie die Kraft die von außen gesehen auf den Tank wirkt. Beide Kräft wirken aber in entgegensetzte Richtung.
Vom Tank aus betrachtet sieht es nun wie folgt aus: Der Tank ist in ruhe. Auf ihn wirkt keine Kraft. Die Kugel wird aber beschleunigt.
Genau das passiert mit dem Treibstoff, wenn der Shuttle-Tank auf der Erde steht. Auf ihn wirkt eine Kraft - die Gravitation. Es ist das gleiche, als würde der Tank nach oben beschleunigt.
Im vorherigen Beispiel können wir aber nun die Kraft, die auf den Tank wirkt beliebig in Betrag und Richtung ändern. Die Kugel wird immer entsprechend stark in die entgegensetzt Richtung beschleunigt. Genau so ist es mit dem Treibstoff.
Ich habe hierbei mit Absicht hauptsächlich davon gesprochen, dass die Kugel nicht auf dem Boden des Tanks liegt/rollt, da man sich so die Beschleunigung besser vorstellen kann. Berühren sich Tank und Kugel/Flüssigkeit üben sie gegenseitig Oberflächenkräfte aufeinander aus. Was man eigentlich nur beachten muss, ist, dass die Kugel sich immer entgegen der auf den Tank wirkenden kraft bewegen will.
PS: Ich hoffe das ist auch ohne Bilder verständlich. Wenn nötig kann ich aber auch mal gucken, ob ich es mit dem gimp hin bekomme.
PPS: Die Transformation zwischen beschleunigten Bezugssystem wird übrigens unter Trägheitskraft bei Wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Trägheitskraft) beschrieben.
Nachtrag: Das wohl wichtigste habe ich jetzt nur nebenbei gesagt. Vergesst die Gravitation. Tut so, als würde der Tank mit 1g nach oben beschleunigt (also ein Kraft auf ihn wirken). Das erspart viel arbeit.
(Edit: Rechtschreibung flüchtig korrigiert.)
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:D Hy @Dion,
wenn es keiner tut tu ichs eben, sei gegrüßt im Forum herzlich willkommen.
Also dann erst einmal vielen Dank für deine Darstellung, aber ganz einverstanden bin ich damit nicht, denn:
Wenn die Masse in der Geschwindigkeit gleich bleibt dann wird die sehr wohl von der Gravitation beeinflusst, nimmt die Beschleunigung (Edit:>in der Bogenbahn< zu wird die Gravitation größten Teils aufgehoben, ist dann gar die Flugbahn nicht gerade sondern gebogen dann wirkt sogar die Fliehkraft zunehmend.
Je höher die Geschwindigkeit wird desto höher wird die Fliehkraft, nur so kann z.B. die Iss oben bleiben.
Das Beispiel mit der Kugel passt schon, aber nur solange bis der Vektor Kraft übergeben wurde.
Viel Spaß wünsch ich Dir bei uns.
Gruß
P.S. Ein kleine Tipp, falls Du Firefox benutzt dafür gibt es ein PlugIn für die Rechtschreibung, das Hilft ein wenig. >Klick< (https://addons.mozilla.org/de/firefox/browse/type:3) ( Mir Hilft die auch )
Edit: Sorry @Dion ich habe gerade gesehen das Du schon länger hier bist als ich, aber erst Heute etwas schreibst. :D
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@Booster: Ui, war ja schon recht viel. Danke für den Hinweis. Ich habe mal das unterstrichene korrigiert. Für mehr nehme ich mir aber nicht die Zeit, denn ich muss morgen arbeiten. ;-)
Über deinen Einwand muss ich aber noch mal nachdenken.
Allerdings kann man über die Transformation der Koordinatensysteme auch die Schwerelosigkeit auf der ISS erklären. Man muss den Vektor sicher mit einbeziehen (am besten wohl nach oben abschätzen), aber grundsätzlich sollte es so gehen. Ich werde mal darüber schlafen.
PS: Trotzdem danke für die Begrüßung. Auch wenn ich schon lange mitlese, willkommen wurde ich noch nicht geheißen.
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Wow - kaum guckt man mal nen Tag nicht hin ist das Thema schon eine Seite weiter ...
@ Daniel
@macbeth
Das Argument mit der ISS und der Umlaufbahn zählt nicht, bzw. dort herrscht nicht Schwerelosigkeit weil alles gleich stark angezogen wird, sondern weil es sich mit dern Fliehkraft die Waage hält.
Wenn ich im Physikuntericht damals richtig aufgepasst habe gibt es bei der ISS zählen bei der ISS eine Zentripetalkraft (Kraft, die zum Kreismittelpunkt hin wirkt) - diese Rolle übernimmt freundlicherweise die Gravitation - sowie die Massenträgheit. Die Fliehkraft selbst ist eine Scheinkraft (ergo: es gibt sie nicht) die aus der Massenträgheit und der Zentripetalkraft resultiert. Und selbst diese tritt in der ISS (fast) nicht auf, da die Gravitation gleichmäßig auf alle Bestandteile der ISS wirkt. (Ich habe da oben noch nichts an der Decke kleben sehen.)
Stell Dir vor, Du sitzt auf einem Kettenkarussell und glaubst die Fliehkraft zieht Dich nach außen. In Wirklichkeit ist Dein Körper nur etwas 'träge' und will viel lieber gradeaus und das Kettenkarussell zwingt ihn auf eine Kreisbahn.
Flugzeuge beschleunigen nicht die ganze Zeit gegen den Boden, sondern das Gegenteil machen sie, sie gleichen die Gewichtskraft durch Auftrieb aus und beschleunigen wegen keiner resultierenden Kraft nicht. Beschleunigen heißt: Änderung des Geschwindigkeitsvektors.
Sorry - hier war ich nicht ganz sauber. Natürlich meinte ich die Kraft, die hier als Auftrieb wirkt um die Gravitation auszugleichen.
Um es noch mal zu veranschaulichen:
Wir sitzen in einem Auto und fahren mit konstanter Geschwindigkeit einen Berg hinauf. Was passiert? Wir werden immer noch von der Erde angezogen und nach unten gepresst.
Jetzt beschleunigen wir bei der Bergauffahrt. Zusätzlich werden wir jetzt noch nach hinten gepresst.
Es wird doch keiner sagen, dass wir bei der Bergauffahrt nur nach hinten in den Sitz gepresst werden. Wir werden auch immer noch auf den Boden gezogen.
Das Ganze nennt man Superposition. Man überlagert die voneinander unabhängigen Lösungen (hier: gleichmäßige Fahrt + Beschleunigung) und lässt nicht einfach etwas weg. Wenn man die Bewegung eines Massenpunktes berechnen möchte, dann muss man alle an ihm angreifenden Kräfte berücksichtigen. Dazu zählt auch die Gravitation.
Unser Problem hier ist, dass ihr von Beschleunigung sprecht und ich von der Wirkung der Kräfte. Die Beschleunigung ist aber nur das Resultat der im gesamten wirkenden Kräfte.
Für das Auto hast Du vollkommen recht! Das läßt sich allerdings nicht so einfach auf die ursprüngliche Frage übertragen, wo die Treibstoff sich denn nun eigentlich sammelt. Es überlagern sich hier eine ganze Handvoll Kräfte, von denen einige gleichmäßig auf alle Teile der Rakete wirken, andere primär auf den Antrieb und nur die Struktur auf den Treibstoff übertragen werden.
Zum einen gibt es die ErdanziehungsKRAFT - sie wirkt auf alle Bestandteile gleichmäßig. Damit sammelt sich der Treibstoff erstmal nirgendwo ... außer vielleicht dank irgendwelcher Oberflächenspannungen entlang der gesamten Tankfläche, aber das ignoriere ich mal.
Eine andere Kraft direkt entgegen der Erdanziehung wie im Auto gibt es bei der Rakete nur während der Vorbereitung (Der Druck mit dem die Rakete auf den Boden drückt - und dieser freundlicherweise zurück.) - Die Tragflächen, die es gibt werden ausschließlich durch Luftwiederstand (BremsKRAFT) entlang der Achse der Rakete wirksam.
Die AntriebsKRAFT wird mit der Zündung der Triebwerke wirksam und wirkt primär auf den Antrieb. Der Treibstoff bekommt davon erst mal gar nichts mit und wird nur deshalb beschleunigt, weil er unsanft gegen die Tankwand gedrückt wird.
Es gibt also nur drei Kräfte, die auf Treibstoff und Struktur unterschiedlich wirken, alle wirken exakt entlang der Achse der Rakete und die Luftreibung wird durch den Antrieb vollkommen ausgeglichen.
=>Bis der Antrieb wieder ausgeht bleibt der Treibstoff am hinteren Ende der Rakete ... ganz egal wo grade unten und oben ist.
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Hallo Macbeth,
ja, ich lag falsch. Schande über mein Haupt :-[. Der Witz ist, dass ich hier vor gar nicht so langer Zeit genau so wie ihr argumentiert hatte, was mit dem Treibstoff passiert, wenn das Shuttle einen Startabbruch hinlegt und wieder Richtung Space Center beschleunigt ...
Noch etwas zur ISS:
Schwerelosigkeit herrscht nur wirklich nur im Schwerpunkt der Station. Nur dort heben sich Gravitation und Fliehkraft auf. Sobald man etwas daneben ist, triftet man langsam davon. Da die Experimente der Station aber fest mit der Station verbunden sind, können sie eben nicht frei treiben, sondern werden von der ISS auf deren Bahn gezwungen. Damit wirken also immer kleine Beschleunigungskräfte auf alles in der ISS fest außerhalb des Schwerpunkt installierten.
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Kleine blöde Zwischenfrage: worin werden hier eigentlich die Beträge der Vektoren gemessen? im m/s (Geschwindigkeit) oder in m/s/s (Beschleunigung).
Hängt davon ab, welche Vektoren Du meinst. Kraftvektoren haben die Einheit N (== 1 m*kg/s²), Geschwindigkeit (die erste Ableitung des Weges nach der Zeit) wird in m/s und Beschleunigung (die zweite Ableitung des Weges nach der Zeit) wird in m/s² gemessen
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Noch etwas zur ISS:
Schwerelosigkeit herrscht nur wirklich nur im Schwerpunkt der Station. Nur dort heben sich Gravitation und Fliehkraft auf. Sobald man etwas daneben ist, triftet man langsam davon. Da die Experimente der Station aber fest mit der Station verbunden sind, können sie eben nicht frei treiben, sondern werden von der ISS auf deren Bahn gezwungen. Damit wirken also immer kleine Beschleunigungskräfte auf alles in der ISS fest außerhalb des Schwerpunkt installierten.
Richtig. Diese Kräfte heißen auf Himmelskörpern übrigens auch Gezeitenkräfte und können so stark werden, dass sie den Himmelskörper zerreißen können (Roche-Grenze).
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Noch etwas zur ISS:
Schwerelosigkeit herrscht nur wirklich nur im Schwerpunkt der Station. Nur dort heben sich Gravitation und Fliehkraft auf. Sobald man etwas daneben ist, triftet man langsam davon. Da die Experimente der Station aber fest mit der Station verbunden sind, können sie eben nicht frei treiben, sondern werden von der ISS auf deren Bahn gezwungen. Damit wirken also immer kleine Beschleunigungskräfte auf alles in der ISS fest außerhalb des Schwerpunkt installierten.
Richtig. Diese Kräfte heißen auf Himmelskörpern übrigens auch Gezeitenkräfte und können so stark werden, dass sie den Himmelskörper zerreißen können (Roche-Grenze).
Jetzt kapier ich endlich die Geschichte mit Ebbe und Flut!!! :D Die alte Erklärung mit 'das macht die Anziehungskraft von Sonne und Mond' war mir immer etwas dürftig. Die erzwungene Kreisbahn bei zu niedriger / zu hoher Bahngeschwindigkeit - klar!!! Und wie diese Kräfte die Eigenrotation eines Himmelkörpers bremsen / stoppen können macht dann auch Sinn. ::)
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Noch etwas zur ISS:
Schwerelosigkeit herrscht nur wirklich nur im Schwerpunkt der Station. Nur dort heben sich Gravitation und Fliehkraft auf. Sobald man etwas daneben ist, triftet man langsam davon. Da die Experimente der Station aber fest mit der Station verbunden sind, können sie eben nicht frei treiben, sondern werden von der ISS auf deren Bahn gezwungen. Damit wirken also immer kleine Beschleunigungskräfte auf alles in der ISS fest außerhalb des Schwerpunkt installierten.
Richtig. Diese Kräfte heißen auf Himmelskörpern übrigens auch Gezeitenkräfte und können so stark werden, dass sie den Himmelskörper zerreißen können (Roche-Grenze).
Jetzt kapier ich endlich die Geschichte mit Ebbe und Flut!!! :D Die alte Erklärung mit 'das macht die Anziehungskraft von Sonne und Mond' war mir immer etwas dürftig. Die erzwungene Kreisbahn bei zu niedriger / zu hoher Bahngeschwindigkeit - klar!!! Und wie diese Kräfte die Eigenrotation eines Himmelkörpers bremsen / stoppen können macht dann auch Sinn. ::)
Bremsen können sie einen Mond nur, wenn er sich durch die Drehung plastisch verformt (krasses Beispiel dafür ist der Jupitermond Io, der durch die Gezeitenkräfte stark erhitzt wird und entsprechend heftigen Vulkanismus zeigt). Manchmal wird dadurch die Eigendrehung des betreffenden Himmelskörpers auf die Zeit reduziert, die er auch für einen Umlauf um das Zentralgestirn braucht, so etwa beim Erdmond. Er zeigt der Erde immer dieselbe Seite zu. Dadurch gibt es keine (bremsenden) Verformungen durch Gezeitenkräfte mehr.
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:) Hy Janosch,
ich bin der Meinung, solange die Treibkraft höher ist als die Gravitationskraft und Fliehkraft ( wobei hier keine der beiden letzt genannten überwiegen darf ), als das Treibstoff Gewicht und dessen Trägheit, wird der Treibstoff so in den Tank gepresst als wäre die Kraft senkrecht in die Höhe.
Verändert sich nur eine von denen dann ist das Gegenteil der Fall, wie bei einem Tankwagen dann eben, dort schwabt auch die Flüssigkeit hin und her in gleichmäßiger Fahrt.
Liege ich da richtig in dieser Behauptung.
(http://www.imagehut.eu/images/14118Treibstoff-in-Bogenbahn.JPG)
Das interessante dabei ist das ja nur mit Raketentreibstoff Verbrennung (Rückstoß) gesteuert werden kann, das heißt dann auch die Rakete liegt nicht immer exakt mit der Längsachse in der Kurvenflugbahnachse.
Gruß
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ich bin der Meinung, solange die Treibkraft höher ist als die Gravitationskraft und Fliehkraft ( wobei hier keine der beiden letzt genannten überwiegen darf ), als das Treibstoff Gewicht und dessen Trägheit, wird der Treibstoff so in den Tank gepresst als wäre die Kraft senkrecht in die Höhe.
Hallo Booster,
sei vorsichtig mit der Fliehkraft. Die gibts nämlich gar nicht. ;)
Außerdem immer aufpassen, welche Kräfte überhaupt zum hin- und wegschwappen führen können und welche sich um so etwas überhaupt nicht kümmern (und trotzdem wirken.)
Guck Dir sonst nochmal den Post hier an: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4478.0
Gruß
Macbeth
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Hallo,
Ich glaube zu dem Thema findet ihr etwas in dieser pdf :
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19980036962_1998067585.pdf
Dabei geht es um die Kräfte die auf den LO2 Tank im ET wirken.
gruß jok
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Hallo Zusammen. Schaut hier mal nach. Vielleicht hilfts.
http://books.google.de/books?id=0bp3YvzD8N8C&pg=PA118&lpg=PA118&dq=krafteinwirkung+beim+start+einer+rakete&source=web&ots=X2A8Q9AMUn&sig=Ezv56TaijgcoB2VAvzP6dMZ6bQY&hl=de#PPA119,M1