Raumstation und Heliumballon

[Kurt]

Hallo Leute, vielleicht gehts jetzt wieder gesitteter zu und ohne "ich bin der Grösste" Gehabe.

Raumstation, ein einziger Raum, gefüllt mit Luft.
Darin ein Heliumballon (Fussballgross).
Die Station kreist auf einer kreisrunden Bahn oder ist auf einer geostationären Stelle.

Frage: wo triftet der Ballon hin.

- nach oben
- nach unten (Richtung Erde)
- zur Mitte des Raumes

Gruss Kurt

[Kurt]

Hallo Chief,

...
Frage: wo triftet der Ballon hin.

- nach oben
- nach unten (Richtung Erde)
- zur Mitte des Raumes

Gruss Kurt

Nach oben oder nach unten. Hängt davon ab wo sich der Ballon befindet

da leg ich mal ein Votum ein.
Ich behaupte dass er sich immer in Richtung Mitte bewegt, egal wo er losgelassen wird.

Gruss Kurt

[Kurt]

Hallo Kurt,

Hallo Chief,

da leg ich mal ein Votum ein.
Ich behaupte dass er sich immer in Richtung Mitte bewegt, egal wo er losgelassen wird.

Gruss Kurt

Du hast recht. Ich habe es übersehen, der Ballon befindet sich in Luft und ist mit Helium gefüllt. Das heißt der Ballon benimmt sich daneben ("gesetzwidrig").

Jaja, diese -Gesetzesbrecher-.

Noch eine wichtige Frage.
Bewegt er sich genau in die Mitte oder etwas daneben.
Wenn daneben: darüber oder darunter?

Gruss Kurt

[Harald Maurer]

Ich behaupte dass er sich immer in Richtung Mitte bewegt, egal wo er losgelassen wird.

Nein, ein He-Ballon in einer luftgefüllten Raumstation bewegt sich langsam aber sicher nach "unten" - also Richtung Erde. Und zwar einfach wegen der Gezeitenkräfte, die er spürt! Die untere Seite des Ballons (die der Erde näher ist) hat eine geringere Geschwindigkeit als die obere Seite. Fußballgröße reicht schon, um dadurch ein allmähliches Absinken des Ballons zu verursachen. Außerdem würde ein prall gefüllter Ballon zu rotieren beginnen, während ein schwach gefüllter Ballon sich zu einer Art Birne verformt (aus dem gleichen Grund, welcher für die Birnenform des Mondes und seine gebundene Rotation verantwortlich ist).

Grüße
Harald Maurer

[rmw]

Na ja, innerhalb des Schwerpunkts der Raumstadion (Richtung Erde) wird die Geschwindigkeit und damit die Fliehkraft kleiner, während die von der Erde ausgehende Gravitationskraft größer wird. Wenn sich der Ballon innerhalb des Schwerpunkts befindet wird der Ballon (wenn auch nur marginal) in Richtung Erde driften.
Außerhalb des Schwerpunktes ist es genau umgekehrt, die Geschwindigkeit, und damit die Fliehkraft, wird größer während die Gravitationskraft abnimmt. Wennn sich der Ballon außerhalb des Schwerpunkts befindet wird er daher langsam nach außen driften.
Wenn sich der Ballon genau im Schwerpunkt befindet ist er an der Stelle wo sich Fliehkraft und Gravitationskraft genau aufheben und er wird daher auch dort bleiben. Sonst würde ja auch die Raumstation als Ganzes nicht dort bleiben.

Der Ort wo sich Gravitation und Fliehkraft aufheben dürfte allerdings wohl nicht exakt mit dem Massenschwerpunkt der Raumstadion zusammen fallen, da die Fliehkraft linear mit dem Radius zunimmt (F=m.r.w²), während die Gravitation mit dem Kehrwert des Quadrats des Radius abnimmt (F =m1.m2.G/(r²), und das sind schließlich zwei verschiedene Funktionen.

rmw

[Sebastian Hauk]

Hallo,

Bei der Gezeitenreibung wird ein Teil der überschüssigen Drehenergie in den Ozeanen in Wärme umgewandelt. Ein anderer Teil wird auf den Mond übertragen, was ihn auf seiner Umlaufbahn beschleunigt und allmählich von der Erde wegtreibt. Denn während der Mond die Flutberge abbremst, üben die aus der Ideallinie gedrehten Flutberge ihrerseits durch ihre überschüssige Schwerkraft ein Drehmoment auf den Mond aus.

http://www.astrolink.de/p012/p01206/p0120602001.htm

Änderung der Tageslänge

Die gravitative Hebung des Meerwasers bewegt sich gegenüber der Erdoberfläche und erleidet damit Reibung, insbesondere an den Küsten. Der Energieverlust durch diese Reibung (Gezeitenreibung) bewirkt eine Verlangsamung der Erdumdrehung: die Tageslänge wird größer. Auch die Wirkung der Sonne trägt bei. Die Änderung der Tageslänge beträgt etwa 50 ms/Tag; dies ist wenig, ergibt in der Summe über 3000 Jahre etwa 1.5 Stunden Zeitunterschied. Dies wurde als erstes hergeleitet aus den Zeitpunkten von Sonnen- und Mondfinsternissen, so, wie sie in Mesopotamien und im alten China schriftlich festgehalten wurden. Gleichzeitig ändert sich dadurch die Rotationsbilanz von Erde und Mond; der Mond bekommt allmählich eine größere Entfernung.

http://www.astro.uni-bonn.de/~deboer/eida/erdemond.html

dieses dauert natürlich einige Zeit.

Gruß

Sebastian

[rmw]

Man muss noch die Auftriebskraft (He/Luft) einbeziehen die gegen G-Kraft gerichtet ist.

Ja das auch noch!
Ein mit Luft gefüllter Ballon in der Luft macht die Sache einfacher.

rmw

[Sebastian Hauk]

Hallo Kurt,

natürlich muss dann noch berücksichtigt werden, dass die Gezeitenkräfte sowohl den Ballon als auch die Raumstation betreffen. Das könnte dann bedeuten, dass die Gezeitenkräfte keine Auswirkung haben auf die Position des Ballons innerhalb der Raumstation.

Gruß

Sebastian

[rmw]

natürlich muss dann noch berücksichtigt werden, dass die Gezeitenkräfte sowohl den Ballon als auch die Raumstation betreffen. Das könnte dann bedeuten, dass die Gezeitenkräfte keine Auswirkung haben auf die Position des Ballons innerhalb der Raumstation.

Die "Gezeitenkräfte" bewirken die Gezeiten auf der Erde. Das zeigt am anschaulichsten dass die Gezeitenkräfte auch innerhalb eines Systems, in diesem Fall die Erde, etwas bewirken. Das ist ja überhaupt das Wesen der Gezeitenkräfte, unterschiedliche Kräfte innerhalb eines Systems, sei es nun eine Raumstadion oder auch die Erde, bezogen auf eine andere Masse (Erde oder Mond).

rmw

[Kurt]

Guten morgen allerseits,

Noch eine wichtige Frage.
Bewegt er sich genau in die Mitte oder etwas daneben.
Wenn daneben: darüber oder darunter?

Hängt davon ab welche Geometrie die Raumstation und der Ballon haben.

die Station sei ein Zylinder, nicht drehend und der Länge nach um die Erde in einer Kreisbahn -sausen-,
die Luft in der Station bewege sich nicht.
Auch weitere Umstände wie elektrostatische Umstände usw. seien vernachlässigt.
Der Ballon sei zwar rund, jedoch rotieren, so wie Harald es angesprochen hat, sollte er nicht.
Es hat eine sehr weiche Hülle und kann deswegen auch unrund sein.
Bedämpft wird er von der Luft, er soll ein -träges Messgerät/Probekörper- darstellen.


Gruss Kurt