Gravitation, schwerelos < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:38 Do 21.02.2008 | | Autor: | itse |
| Aufgabe | Die internationale Raumstation ISS kreist in 380 km Höhe über der Erdoberfläche.
Angaben: f = [mm] 6,67\cdot{}10^-^1^1 \bruch{m³}{kg \cdot{} s²}; m_E [/mm] = [mm] 5,98\cdot{}10^2^4 [/mm] kg; [mm] r_E [/mm] = [mm] 6,40\cdot{}10^6 [/mm] m
Berechnen Sie die Gravitationskraft der Erde auf einen Astronauten der Masse 75,0 kg, der sich in der ISS aufhält. Erklären Sie in Worten, warum die Astronauten der ISS sich schwerelos fühlen. |
Hallo Zusammen,
ich habe die Gravitationskraft berechnet und diese beträgt 651 N. Nur aus der Erklärung werd ich nicht schlau, die wie folgt lautet:
Die Gravitationskraft wird als Zentralkraft gebraucht, so dass die resultierende Kraft, die die Astronauten auf den Boden der ISS drückt, null ist.
Eine Zentralkraft wirkt immer auf einen festen Punkt, da die ISS und die Astronauten sich auf einer Kreisbahn bewegen, wirkt diese Kraft somit nicht, oder?
Vielen Dank im Voraus.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:10 Do 21.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine Aussage: Eine Zentralkraft wirkt immer auf einen festen Punkt, ist falsch.
Damit sich eine Masse auf einer Kreisbahn bewegt, braucht man immer eine Zentripetalkraft, bzw. eine Zentralkraft.In diesem Fall hier bringt die Gravitationskraft diese Zentralkraft auf. sonst würde der Satellit samt Astronaut geradlinig ins All fliegen!
Die Gravitationskraft bewirkt also die Kreisbahn. Vielleicht kennst du das Experiment, dass man ein Gefäß mit Flüssigkeit an einem Seil im Kreis herum schleudert, obwohl im obersten Punkt die öffnung des gefäßes nach unten geht, läuft die Füssigkeit nicht aus.
Also stell dir vor, wenn er keine Kreisbahn beschriebe, und keine Geschwindigkeit hätte, würde er einfach samt seinem Satelliten in freiem Fall auf die erde zu fallen. während des freien falles, würde er und der Satellit gleich stark beschleunigt, also keine Kraft von ihm auf den boden, oder vom Boden auf ihn ausgeübt. Jetzt wirf einen Gegenstand horizontal auf der Erde. auch der befindet sich im freien Fall, nur auf ner Parabelbahn.
wenn du theoretisch die Wurfgeschw. immer erhöhst, bleibt dieser Zustand erhalten, schließlich ist der "Wurf" so schnell, dass es einmal um die Erde rumgeht, noch immer derselbe Effekt.
Beide, Satellit und Mensch drin, werden gleich beschleunigt, und zwar so, dass sie um die erde rumfliegen.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 07:46 Fr 22.02.2008 | | Autor: | itse |
Hallo,
aus deiner Erklärung werd ich nicht ganz schlau, aber trotzdem danke dafür.
Damit die ISS auf einer stabilen Kreisbahn die Erde umkreist, muss die Gravitationskraft und die Zentrifugalkraft gleich groß sein. Ansonsten würde die ISS zurück auf die Erde fallen , oder weiter in den Weltraum schweben.
Somit ist die Anziehungkraft gleich groß der Zentrifugalkraft, dadurch heben sich die beiden Kräfte gegenseitig auf und die resultierende Kraft, die die Astronauten auf den Boden der ISS drückt, ist null.
Würde diese Erklärung stimmen?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:13 Fr 22.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja, so kannst du es schreiben, allerdings fehlt: vom Standpunkt des Astronauten aus gibt es 2 Kräfte: Anziehungskraft und Zentrifugalkraft. die heben sich gegenseitig auf.(die eine weisst nach innen, zur Erde hin, die andere nach aussen, von der Erde weg)
(vom Standpunkt der erde aus befindet sich der Astronaut im freien Fall und wird von der Gravitationskraft auf der Umlaufbahn gehalten.)
Es wäre netter, du würdest zitieren, und sagen, was du nicht verstehst!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:19 Fr 22.02.2008 | | Autor: | itse |
Hallo,
diese Ausführungen habe ich nicht richtig verstanden:
während des freien falles, würde er und der Satellit gleich stark beschleunigt, also keine Kraft von ihm auf den boden, oder vom Boden auf ihn ausgeübt. Jetzt wirf einen Gegenstand horizontal auf der Erde. auch der befindet sich im freien Fall, nur auf ner Parabelbahn.
wenn du theoretisch die Wurfgeschw. immer erhöhst, bleibt dieser Zustand erhalten, schließlich ist der "Wurf" so schnell, dass es einmal um die Erde rumgeht, noch immer derselbe Effekt.
Also dies mit dem freien Fall. Warum wird denn der Astronaut von der Gravitationskraft auf der Umlaufbahn gehalten? Ich dachte die Gravitationskraft zieht den Astronauten an, somit würde es doch im freien Fall auf die Erde zukommen.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:25 Fr 22.02.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du musst doch wissen, dass ein Körper, auf den keine Kraft wirkt immer geradeaus, mit konstanter Geschw. sich bewegt. damit er sich auf ner Kreisbahn bewegt, braucht man ne Kraft, die senkrecht auf der Geschwindigkeitsrichtung steht. das ist beim Sattelit die Gravitationskraft. wenn er keine geschw. hätte, würde dieselbe Kraft dazu führen, dass er auf die Erde zu fiele.
Wenn du einen Gegenstand -nenn ihn Handsattelit-an ner Schnur festmachst, und dann im Kreis rum schleuderst, ziehst du ja auch an der Schnur auf deine Hand zu, trotzdem kommt er deiner Hand nicht näher, wenn er schnell genug kreist! Jetzt setz auf deinen Gegenstand ne kleine Puppe, mach sie auch an dem Faden (oder nem zweiten fest. Auch die Puppe wird nicht auf deine hand zu gezogen, sondern fliegt mit dem Gegenstand zusammen um deine Hand rum, und wird nicht gegen den "Satteliten" gedrückt..
Gruss leduart
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