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Physikfrage

Ich habe gerade ein klitzekleines Vorstellungsproblem. Ihr alle kennt doch bestimmt die Serie Babylon 5 oder zumindest irgendeinen anderen Sciencefiction Film in dem rotierende Raumstationen vorkommen. Allerdings meine ich jetzt Stationen der Sorte Babylon 5 bei denen sich nur ein Teil dreht und der andere zumindest für den Beobachter still steht.

In solchen Einrichtungen wird die Fliehkraft ausgenutzt um Schwerkraft zu simulieren. Alles schön und gut, aber wo wirkt die Kraft? Auch im nichtrotierenden Bereich? Denn eigentlich ist es ja vom Beobachter abhängig welcher Teil der rotierende ist. Rotation relativ zum Universum? Dreht sich das Universum vielleicht auch im Kreis? Man könnte natürlich auch anderherum argumentieren. Dort wo die Fliehkraft wirkt rotiert etwas, dort wo sie nicht wirkt steht etwas still im Raum. Hmmm …

Egal … eigentlich versuche ich mir nur gerade vorzustellen wie aus wohl wäre in einem großen Zylinder zu leben, der sich um seine Längsachse dreht. Es gäbe keinen Himmel, „oben“ wären immer die anderen zu sehen und es wäre eine gigantische Platzverschwendung, aber neben einer Halo-Konstruktion sicherlich die eindrucksvollste. Bei letzterer würde man die anderen oben auch noch sehen, hätte aber einen schwarzen Himmel und direkte Sonnenbestrahlung. Ach könnte ich mich nur einfrieren lassen um zu erleben für was sich die verrückten Raketenbauer der Zukunft entschieden haben :-)

15 Antworten auf „Physikfrage“

Der Teil, der sich „dreht“, hat natürlich einen größeren Radius, sodass an dessen äußerem Rand eine Kraft nach außen wirkt. In der Mitte des drehenden Teils wirkt diese Kraft natürlich nicht, genauso wie in den sich „nicht drehenden“ Teilen entlang der Rotationsachse.

Deinen weiteren Ausführungen („Halo“) kann ich leider nicht folgen, da ich die besagte Serie nicht kenne.

Die Kraft beim drehenden Teil wirkt natürlich überall, nicht nur außen. Mir ging es vielmehr darum festzustellen was sich dreht.

Dazu stelle man sich zwei Ringe vor, die beide an einer Achse aufgehängt sind. Einer der beiden Ringe rotiert, nur ist die Frage welcher Ring das ist. Das könnte man in einem absolut schwarzen Raum von außen nicht mit Sicherheit feststellen. Deshalb die Frage … in welchem der Ringe wirkt die Fliehkraft dann? Oder ist es eben vielmehr so, dass dort wo sie wirkt etwas rotiert? ;-)

„Halo“: das war ein Computerspiel und bezeichnet darin eine Welt, die quasi auf der Innenseite eines überdimensional großen Fahrradreifens existiert.

Guckst du wikipedia Zentralkraft (höhö) und Zentrifugalkraft nach.
Du hast weniger Vorstellungprobleme als du denkst.
Natürlich ist dir klar, dass die „Achse“ bzw der nichtrotierende Teil völlig unerheblich ist, er braucht noch nicht mal da zu sein.

Die Kraft beim drehenden Teil wirkt natürlich überall, nicht nur außen.

Es wird eine Kraftverteilung geben, und im Punkt der Drehachse herrscht Kräftegleichgewicht sodass sich dort keine künstliche Schwerkraft einstellen wird.

Dazu stelle man sich zwei Ringe vor, die beide an einer Achse aufgehängt sind. Einer der beiden Ringe rotiert, nur ist die Frage welcher Ring das ist.

Einer der Ringe müsste dann aber an einem genügend großen Körper „befestigt“ sein, sonst würde er wegen der Massenträgheit in die entgegengesetzte Richtung rotieren. Das Vorhandensein eines anderen Körpers, der groß genug ist um das Drehmoment des einen Ringes abzufangen, impliziert aber wieder einen fremden Gravitationseinfluss.

Natürlich ist das alles Bumbel! Im drehenden Teil gibt’s ne Fliehkraft und im stillstehenden Teil müssen sich die Astronauten anschnallen. Welcher Teil stillsteht ist einfach festzustellen.

Das ist aber nicht so, wenn ich z.B. in so einem drehenden Ring stehe. Dann sieht es so aus, als ob sich alles außen herum dreht und ich stillstehe. Ohne die Messung der Fliehkraft kann ich also nicht sagen was von beiden sich dreht und darauf wollte ich hinaus … aber egal … mir war langweilig …

„Das ist aber nicht so, wenn ich z.B. in so einem drehenden Ring stehe.“
Dann solltest du dich fragen warum du in einem Ring stehst und nicht schwebst!

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