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Nachricht |
the_mole
Anmeldungsdatum: 07.03.2010
Beiträge: 3
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 the_mole Verfasst am: 07. März 2010 02:46 Titel: Schwerpunktslage im Gravitationsfeld ohne Luftwiderstand |
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Meine Frage:
Bei der Diskussion darüber, ob die Amerikaner tatsächlich auf dem Mond waren kam das Argument zur Sprache, dass die Landekapsel der Astronauten unmöglich nur mit einem zentrierten, nach unten gerichteten Bremsstrahl gelandet werden konnte.
Dies hängt nun entscheidend von der Frage ab:
Richtet sich ein Körper mit inhomogener Massenverteilung in einem Gravitationsfeld ohne Luftwiderstand immer charakteristisch (Schwerpunkt unten) aus oder nicht?
Meine Ideen:
Im Vakuum erfahren alle Körper die gleiche Schwerebeschleunigung unabhängig von ihrer Masse und fallen mit gleicher Geschwindigkeit. Es gibt dazu ein Video mit einem Hammer und einer Feder auf dem Mond. Leider wird der Hammer schon mit dem Kopf nach unten losgelassen und trifft dann auch so auf, deswegen kann man keine "Ausrichtung" beobachten.
Allerdings müsste, wenn man die Feder und den Hammer aneinander befestigt immer der Hammer zuerst aufschlagen ... was mir unlogisch erscheint.
Vergleichbarer Versuch auf der Erde: Plastikflasche mit Beton oder sonstigem festen Material ein Stück weit füllen und dann aus nicht allzu hoher Höhe (wg. Luftreibung) fallen lassen. Die Flasche sollte immer mit der Betonseite zuerst aufschlagen.
Wo ist der Denkfehler bzw. was ist die formale Begründung? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 07. März 2010 03:01 Titel: |
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Hatten die nicht einfach Steuerdüsen an der Mondlandefähre, die das Ding passend drehen konnten, damit der Bremsstrahl in die jeweils gewünschte Richtung zeigt?
Vergleiche zum Beispiel
| Zitat: |
Die Lage der Mondlandefähre im Raum wurde durch 16 Steuerdüsen, die in vier Gruppen (sogenannten „Quads”) angeordnet waren, kontrolliert.
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in
http://de.wikipedia.org/wiki/Mondlandef%C3%A4hre#Aufstiegsstufe |
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the_mole
Anmeldungsdatum: 07.03.2010
Beiträge: 3
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| the_mole Verfasst am: 07. März 2010 03:10 Titel: |
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Hm, also das ändert jetzt prinzipiell mal nichts an meiner Frage
... dadurch wird die Argumentation für/gegen die Mondlandung beeinflusst, die für mich im Moment allerdings weniger interessant ist als die Frage an sich. |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 07. März 2010 09:09 Titel: |
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Ein frei fallender Körper erfährt im homogenen Schwerefeld eine gleichmässig beschleunigte Bewegung seines Schwerpunkts und führt zusätzlich um diesen eine konstante Rotation um eine seiner Hauptträgheitsachsen durch. Die Vorstellung einer Ausrichtung des Schwerpunkts nach unten ist falsch.
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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the_mole
Anmeldungsdatum: 07.03.2010
Beiträge: 3
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| the_mole Verfasst am: 07. März 2010 09:18 Titel: |
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Ah, Danke, genau sowas hat mir gefehlt!
Dann kann ich aber durch intelligente Konstruktion trotzdem eine gewisse Stabilität erreichen oder? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 07. März 2010 23:49 Titel: |
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Was meinst du da mit "Stabilität"?
Ein Körper, der im Vakuum durch die Gegend fliegt, behält seine Geschwindigkeit und seine Rotationsgeschwindigkeit bei, solange keine Kräfte und Drehmomente auf ihn wirken.
Eine Gravitationskraft greift im Schwerpunkt des Körpers an, also kann sie die Rotationsgeschwindigkeit des Körpers um seinen Schwerpunkt nicht beeinflussen.
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 08. März 2010 11:33, insgesamt einmal bearbeitet |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3248
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| VeryApe Verfasst am: 08. März 2010 00:59 Titel: |
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| mole hat Folgendes geschrieben: |
Dann kann ich aber durch intelligente Konstruktion trotzdem eine gewisse Stabilität erreichen oder?
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Ja kannsd du, aber höchstens beim Bodenkontakt.
Du könntest es zum Beispiel so konstruieren das es sich durch die eigene Schwerkraft wieder aufrichtet bei Bodenkontakt.
Während der Flugzeit kannsd du die Ausrichtung nur durch einen hohen Drehimpuls stabilisieren gegen äußere Drehmomente, das entspricht aber keiner Selbstausrichtung sondern diese legst du dann vorher mit dem Drehimpuls fest.
| mole hat Folgendes geschrieben: |
Vergleichbarer Versuch auf der Erde: Plastikflasche mit Beton oder sonstigem festen Material ein Stück weit füllen und dann aus nicht allzu hoher Höhe (wg. Luftreibung) fallen lassen. Die Flasche sollte immer mit der Betonseite zuerst aufschlagen.
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Der Grund dafür ist Kontakt mit einem Medium das Kräfte überträgt -> Luft. Luftwiderstand, Luftauftrieb.
labiles Gleichgewicht wäre in dem Fall wenn du die Plastikflasche mit den Kopf nach unten fallen lässt, wäre es komplett windstill und die Plastikflasche exakt ausbalanciert, würde sie auch mit dem Kopf nach unten ankommen. Die kleinste Auslenkung führt zur stabilen Gleichgewichtslage, was wahrscheinlicher ist.
Wobei man wahrscheinlich auch voraussetzen müsste das die Erde sich nicht dreht, ansonsten herrschen ja in höheren Luftschichten andere Geschwindigkeiten im Bezug auf ein rotierendes Bezugssystem oder zumindest nicht von allzugroßer Höhe fallen lassen.
Oder man gibt der Flasche nen hohen Drehimpuls um die vertikale mit.
Das stabile Gleichgewicht ist sicher mit der Betonfüllung nach unten. |
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