Newton Pendel in totaler Schwerelosigkeit und Vakuum

Nic · Gast

Meine Frage:
Bei uns im Physikunterricht ist zuletzt das Newtonpendel Thema gewesen und mir ist eine Frage dazu eingefallen die mir meine Physiklehrerin und auch Kollegen nicht beantworten konnten.
Angenommen ich hebe Im Weltall (bei totaler Schwerelosigkeit und Vakuum) eine Kugel des Newton Pendels und lasse sie mit den anderen Kugeln zusammenstoßen (Natürlich mit konstanter Geschwindigkeit) . Auf der Erde würde nach dem Energieerhaltungssatz die Kugel am Ende des Pendels mit der selben Energie nach oben bewegt.
Wenn ich das ganze im Weltall ausprobiere sollte die Kugel am Ende des Pendels ja auch nach "oben" gehen, jedoch ist dort weder eine Anziehungskraft noch irgendwelche Reibung vorhanden.
Sollte man also davon ausgehen, so wird die Kugel unendlich weiter bewegt, durch die Schnur, an dem die Kugel befestigt ist wird sich diese jedoch wieder in Richtung Pendel bewegen, es macht also eine Art Looping. Hier beginnt das Problem. Wenn die Kugel einen "Looping fährt",
bedeutet das ja, dass sich die Kugel in einer Kreisbahn um das Pendel bewegt und wie wir ja wissen, ist eine Kreisbahn nichts anderes als eine Beschleunigung. Beschleunigungen sind ja bekanntermaßen im Weltall nicht zu finden, deswegen wäre meine Frage:
Was passiert mit der Kugel?
Ich bin leider nicht sehr bewandert was Physik angeht und habe wahrscheinlich weder den rechten Ansatz noch die nötigen Grundkenntnisse und ich bin auch nur ein Schüler der 10. Klasse, aber mich interessiert der Fachbereich und außerdem möchte ich auch meiner Physiklehrerin gerne das Problem unser Überlegung mitteilen
Danke im Vorraus

Meine Ideen:
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Packo · Gast

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Wenn man das Experiment im schwerelosen Zustand machen würde, gäbe es mehrere Probleme. Die gestellte Frage lässt sich jedoch leicht beantworten. Wenn eine Kugel an einer Schnur befestigt im Kreis herum fliegt, tauscht sie andauernd Impuls mit der Erde aus. Da die Erde eine beliebig grosse Impulskapazität hat, reagiert sie nicht. Im schwerelosen Zustand würde man beobachten, wie der restliche Teil der Newton-Schaukel eine Gegenbewegung macht (so wie zwei Menschen, die sich an den Händen halten und im Kreis bewegen). In einem Video habe ich all diese Aspekte der Kreisbewegung anhand eines Applets erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=16HiNCBJAeg

Im Zusammenhang mit der Newton-Schaukel gibt es eine andere interessane Frage. Lässt man zwei Kugeln aufprallen, fliegen zwei weg. Dieses Phänomen erklärt man mit der Energie- und der Impulserhaltung. Lässt man eine doppelt so schwere Kugel aufprallen, müssten gemäss dieser Argumentation auch zwei Kugeln wegfliegen. Passiert das wirklich? Zuerst überlegen und dann das kurze Video anschauen https://www.youtube.com/watch?v=dCTo53kE3gs