künsliche schwerkraft

    Ich hab mal zu der künslichen schwerkraft in raumschiffen ne frage:
    Wenn man das Raumschiff um seine symmetrieachse rotieren läßt. Ändert sich da nicht die Gewichtskraft sobald sich der Astronaut bewegt?
    Und wenn ja kann man die gewichtskraft dann in abhängigkeit von seiner Geschwindigkeit ausrechnen?
    Wäre cool wenn jemand antworten würde.

    Hallo Peano,
    habe ich dich richtig verstanden: Das Raumschiff sieht aus wie ein überdimensionierter rotierender Reifen? Die Astronauten laufen im Reifen hin und her?
    Was Du brauchst ist die Zentripedalbeschleunigung, die das Raumschiff auf den Astronauten ausübt.
    a= v^2 / r
    r: Entfernung Raumschiffboden zum Raumschiffmittelpunkt;
    v: Geschwindigkeit des Bodens)
    und mit
    T= 2 *pi *r / v berechnest du die Umlaufperiode (die Zeit für eine Umdrehung)


    Du kannst es Dir auch so vorstellen, dass nach einer halben Umdrehung der Astronaut sich mit der Randgeschwindigkeit genau in die entgegengesetzte Richtung bewegt (Der Astronaut pendelt sozusagen ständig hin und her, wird also beschleunigt.)
    Du hin und herlaufen verringert sich die Geschwindigkeit entsprechend.
    Schwindling wird, weil der Kopf des Astronauten eine kleinere Kreisumdrehung durchläuft, also weniger Tempo hat als seine Füße. Dadurch ändert sich die Beschleunigung am Kopf im Verhälntis zu den Füßen.
    Was Du als Schwerkraft bezeichnest ist ein Beschleunigungseffekt, hervorgerufen durch die Zentripedalkraft, die den Körper entgegen seiner innewohnenden Trägheit im Kreis umherschleudert. Diese Kraft ist nach innen zum Mittelpunkt gerichtet.
    Ich vernachlässige mal Effekte, durch Masseverlagerungen am Gesamtsystem Raumschiff+Astronaut. Das Raumschiff ist einfach schwer im Verhältnis zum Astronauten.

    Sagen wir einmal: wir vernachlässigen, dass den astronauten schwindelig werden kann.
    Mann kann dann also wirklich die Winkelgeschwindigkeit so einstellen, dass sie der Erdbeschleunigung entspricht und die astronauten können diese sozusagen mit hin-und-herlaufen beeinflussen? Stimmt das dann, dass man die geschwindigkeit der austronauten in richtung der beiden zylinderkoordinaten zerlegen kann und dann die komponente in richtung zylinderöffnung vernachläßigt werden kann und nur die andere komponente zur änderung der schwerkraft beiträgt?

    Moin Moin,


    ja, die Längskomponente hat keinen Einfluß auf Zentrifugalkraft.


    Schwindlig wird denen wahrscheinlich auch auf Grund der Corioliskraft, die durch den Geschwindigkeitsunterschied auf unterschiedlichen Umlaufradien entsteht: z. B. wenn sie sich bücken, müßen sie beschleunigt werden oder wenn sie hüpfen sind sie zu schnell. Das fühlt sich dann an, als ob das Raumschiff seine Drehzahl ändern würde.


    Gruss Hanno

    Moin Moin,


    für künstliche Schwerkraft in Raumschiffen denke ich schon seit über 30 Jahren, daß ein langes "Seil" (Kabel, mehrere 100 m) optimal wäre: An einem Ende der Reaktor am anderen die Leute. Da bekommen sie die Radioaktität des Reaktors nicht zu spüren, und wenn die beiden Teile umeinander kreisen, hat man eine fast gleichmäßige und fast parallel Beschleunigung bei einer sehr niedriger Umdrehungszahl.


    Gruss Hanno

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