Schwerelosigkeit


Man spürt keine Gewichtswirkung


Basiswissen


Schwerelosigkeit ist ein Zustand, in dem man kein Tast oder Druckgefühl von Schwere fühlt und in dem losgelassene Objekte nicht in eine Richtung zu fallen beginnen. Schwerelosigkeit heißt nicht, dass es keine Gravitationskraft gibt. Das wird hier näher erläutert.

Wie empfindet man Schwerelosigkeit?


◦ Von sich aus gesehen, hat eine Beobachter folgende Eindrücke:
◦ Lässt man einen Gegenstand aus der Hand, bleibt er wo man ihn gehen gelassen hat.
◦ Gegenstände fangen nicht von alleine an, in eine bestimmte Richtung zu fallen.
◦ Stößt man sich von der Wand ab, fliegt man nur in diese Richtung weiter.
◦ Man empfindet mit geschlossenen Augen kein oben oder unten.
◦ Man empfindet keinen Druck auf den Füßen oder dem Gesäß.

Wo tritt Schwerelosigkeit auf?


◦ Ort wo sich mehrere Anziehungskräfte gegenseitig aufheben => abarischer Punkt
◦ In Räumen, die frei (ungebremst) auf die Erde zufallen => Freier Fall
◦ In Raumschiffen, die die Erde antriebslos umfliegen => Orbit
◦ In Flugzeugen auf einem => Parabelflug
◦ Perfekt austarierte => Taucher

Gibt es Schwerelosigkeit nur im Weltraum?


◦ Nein, auch auf der Erde kann man schwerelos sein.
◦ Das klassische Beispiel ist der => Parabelflug

Ist man im Weltraum immer schwerelos?


◦ Nein, dazu ein Gedankenexperiment:
◦ Man baut von der Erdoberfläche einen 1000 km hohen Turm.
◦ Auf dem Turm oben errichtet man einen kleinen Raum mit Luft.
◦ Ein Mensch, der auf der Erde 80 kg wiegt, wäre dort noch fast 60 kg schwer.
◦ Er würde sich durchaus noch sehr schwer fühlen, auf keinen Fall schwerelos.
◦ Astronauten auf der ISS wären von diesem Effekt betroffen.
◦ Die Internationale Raumstation fliegt nur etwa 300 bis 400 km hoch.
◦ Siehe auch unter => g als Funktion der Höhe

Könnte man auf der Erdoberfläche schwerelos sein?


◦ Ja, auch dazu ein Gedankenexperiment:
◦ Man baut eine Schienenstrecke einmal ganz um den Äquator.
◦ Man befindet sich in einem hypothetischen Eisenbahnwaggon.
◦ Steht er still, spürt man die übliche Erdschwerkraft.
◦ Nun bewege sich der Zug mit dem Waggon sehr schnell vorwärts.
◦ Man wird dabei leicht nach außen von der Erde weg geschleudert.
◦ Durch diesen Fliehkrafteffekt fühlt man sich etwas leichter als vorher.
◦ Nun mache man den Zug gedanklich zunehmend schneller.
◦ Es gibt eine Geschwindigkeit, bei der die Fliehkraft die ...
◦ anziehende Gravitationskraft des Erdkörpers genau aufhebt.
◦ Bei dieser Geschwindigkeit wäre man schwerelos.

Was ist der abarische Punkt?


◦ Das ist ein Punkt zwischen der Erde und dem Mond.
◦ Dort hebe sich Erd- und Mondanziehungskraft gegenseitig auf.
◦ Der Punkt liegt etwa 1/10 der Entfernung Erde-Mond vom Mond entfernt.
◦ Lies mehr dazu unter => abarischer Punkt

Was ist der Bezug zu Einsteins Theorie?


In einem kleinen Büchlein aus dem Jahr 1916 erklärt Albert Einstein die grundlegenden Gedankenzüge seiner Relativitätstheorie. Er richtet sich dabei in etwa an Menschen mit Abitur aber ohne besonders hohe Kenntnisse der Mathematik. Den allgemeinen Teil seiner Theorie leitet er mit einem Gedankenexperiment ein: man befindet sich im Inneen eines Fahrstuhls und hat keinerlei Kenntnis über die Außenwelt. In solch einem Zustand könnte man die Wirkung der Gravitationskraft eines nahen Himmelskörpers nicht ohne Weiteres von der Beschleunigung des Fahrstuhls unterscheiden. Siehe auch => Allgemeine Relativitätstheorie