Das Verhalten von Atomen im Gravitationsfeld?

[seeadler]

Und noch etwas...

ich hatte versucht klar zu machen, dass es unmöglich sei eine absolute Ruhemasse zu bestimmen, weil wir sie nicht wirklich kennen. Wir kennen den jeweiligen Zustand einer Masse immer nur in einem bestimmbaren Verhältnis zu uns, und sagen deshalb , dies sei eine Ruhemasse.... auch dann wenn bereist selbige Masse mit ebenso 30 km/s um die Sonne kreist, wie auch mit 220 km/s um die Galaxie, und wiederum mit mehreren Tausend Kilometern in Sekunden um entsprechend entferntere Zentren usw... Und hier wissen wir ja aus der Reletaivitätstheorie, dass die Masse bereits relativ zunimmt durch die entsprechende Geschwindigkeit. Was wir aber nicht wissen, weil dies nicht so ohne weiteres feststellbar ist, in welcher Weise und Form sich jene überhöhte relativistische Masse überhaupt bemerkbar.

Das gleiche oder vergleichbare Phänomen existiert auch im Bezug zur schweren Masse. Wir hatten es ja an anderer Stelle bereits geklärt, nachdem auch Halman und Zeus unabhängig voneinander berechtigt auf ein ganz anderes Phänomen aufmerksam machte... nämlich dass man nicht feststellen kann, wenn sich alle Systeme innerhalb eines übergeordneten Systems frei bewegen, welches System sich denn nun in Bezug zu uns bewegt, ob wir es sind, oder das andere System, oder gar beide gleichzeitig usw... Und so ist dies auch am 49.ten Breitengard. da sich hier alle Dinge mit 304 m/s um die Erde drehen, können wir natürlich diesen Schwerebeschleunigungsunterschied statt 9,804 m/s sondern 9,7894 m/s² nicht wirklich feststellen. Den können wir allenfalls im Vergleich zu den Polen und zum Äquator ableiten. Und natürlich - wie ich auch bestätigte - ist die Waage, auf der ich mein Gewicht messe ebenso davon betroffen wie jeder beliebige andere Gegenstand auch.

Bleibt also zu klären, was genau passiert mit jenen "eingesparten" 0,0146 m/s². Und genau um jenes Phänomen geht es mir bei meiner genaueren Betrachtung seit gefühlten Tausend Seiten, seit meiner Idee mit dem Trabanteneffekt, oder dem Helicoptereffekt. Ebenso ja auch mit dem Gravitationseffekt, wo ich von der Strahlung spreche, die diesen Effekt hervorruft, und von der ihr sagt, die gäbe es nicht .... und weshalb ich dazu geschrieben habe " Wenn wir auf einer Welle sitzen mit mehreren Millionen km Wellenlänge, dann werden wir es wohl kaum erkennen, dass wir auf einer solchen sitzen!"

[seeadler]

Bei einem Körper, der in einem äußeren Gravitationsfeld der Schwerkraft ausgesetzt ist, versteht man unter Schwerelosigkeit denjenigen Bewegungszustand, in dem diese Schwerkraft nicht spürbar ist. Gegenstände haben dann kein Gewicht, d. h., sie drücken im Liegen nicht auf ihre Unterlage und fallen beim Loslassen nicht hinab, sondern schweben frei im Raum. Solche Zustände gibt es in guter Annäherung beim freien Fall im Vakuum, beim Aufenthalt in einem Satelliten[1] oder beim Parabelflug.

Allgemein befindet sich ein Körper im schwerelosen Zustand, wenn ihn die Schwerkraft ohne Behinderung durch eine Gegenkraft in eine beschleunigte Bewegung versetzen kann. Es besteht Gegenkraftlosigkeit.[2]

Exakt wäre Schwerelosigkeit nur in einem räumlich konstanten Gravitationsfeld möglich, das aber so nicht existiert. Bei großen Körpern wie der Erde macht sich bemerkbar, dass sich aus dem von Sonne und Mond erzeugten äußeren Gravitationsfeld und durch die Erdabplattung an verschiedenen Stellen der Erde verschiedene Beschleunigungen ergeben. Aus diesen Unterschieden resultieren die Gezeitenkräfte.

Es ist auch jeder senkrecht, schräg oder waagrecht geworfene Körper oder allgemein jeder Körper auf einer Wurfparabel (ohne weitere Krafteinwirkung, also insbesondere ohne Luftreibung) schwerelos.

Andauernd in Schwerelosigkeit ist man auf der Umlaufbahn einer Raumstation um die Erde.

Bei allen Raumflugkörpern, die in einem Orbit um einen Himmelskörper kreisen (genau genommen nur um dessen Schwerpunkt). Beschreibt man die Situation im beschleunigten System des Raumflugkörpers, so ist hier die Zentrifugalkraft die Trägheitskraft, die die Schwerkraft kompensiert

Die Autoren halten den Begriff Schwerelosigkeit für äußerst irreführend und würden stattdessen Gegenkraftlosigkeit vorziehen.

Im Prinzip ist die Schwerkraft durch Rotation fast dasselbe wie Schwerkraft durch "Massenanziehung". Denn beide entstehen eigentlich durch Krümmung des Raumes.
In beiden Fällen existieren auch Gezeiteneffekte, nur sind diese für den winzig kleinen Menschen auf der großen Erde nicht spürbar (ganz anders als bei einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern). Wenn aber bei der künstlichen Rotogravitation ein kleiner Radius, verbunden mit einer hohen Drehgeschwindigkeit, gewählt wird, kommen starke und unangenehme Gezeiteneffekte ins Spiel.

Irgend ein Gegenstand, der im 49.ten Breitengrad um die Erdachse rotiert, also in 4800 km Höhe vom Erdmittelpunkt Richtung Pol erlebt eine Zentrifugalkraft bezogen auf die Rotationsachse - 0,0221 m/s²und eine Verringerung der Schwerkraft - 0,0146 m/s² bezogen auf den Erdkern.

Stellen wir nun jenen Hammerwerfer direkt als Verlängerung zur Erdachse auf dem Nordpol und lassen ihn dort seine Kugel um ihm kreisen, also in Höhe von 6400 km vom Erdmittelpunkt, so erlebt auch jene Kugel eine Zentrifugalkraft - 14 m/s² in Bezug auf den Hammerwerfer und damit auf die verlängerte Erdachse, und zugleich eine Reduzierung der Schwerkraft in Bezug auf den Erdmittelpunkt - 1,229*10^-4 m/s²

[Pluto]

Stellen wir nun jenen Hammerwerfer direkt als Verlängerung zur Erdachse auf dem Nordpol und lassen ihn dort seine Kugel um ihm kreisen, also in Höhe von 6400 km vom Erdmittelpunkt, so erlebt auch jene Kugel eine Zentrifugalkraft - 14 m/s² in Bezug auf den Hammerwerfer und damit auf die verlängerte Erdachse, und zugleich eine Reduzierung der Schwerkraft in Bezug auf den Erdmittelpunkt - 1,229*10^-4 m/s²

Nein. Am Pol ist die Zentrifugalkraft durch die Erdrotation = null.
Eine minimale Reduzierung der Schwerkraft in Bezug auf den Erdmittelpunkt entsteht durch die größere Distanz vom Erdmittelpunkt des Hammers.

[Janina]

N E I N !

also hat sich Zeus geirrt. Nicht nur ich!

Was du vergessen hast, ist die Richtung der Kraftwirkung. Solange du nicht liest was ich schreibe, kann ich dir nicht weiterhelfen.

Nochmal ganz einfach:

Fg ist die Schwerkraft.
Fo ist die Zentrifugalkraft eines Orbits. DIese Kraft ist der Schwerkraft entgegengerichtet, daher können sich die Kräfte zu Null addieren.
Fz ist die Zentrifugalkraft der Kugel eines Hammerwerfers, oder der Rotorblätter eines Hubschraubers, oder der Kugeln eines Fliehkraftreglers... was auch immer. Diese Kraft steht rechtwinklig zu Fg, und kann damit den Betrag von Fg NICHT verändern.

Ist das SO schwer?

[Janina]

Ok, dann sage mir klipp und klar, warum du am 49.ten Breitengrad um 0,0146 m/s² weniger Schwerkraft erleben sollen, wie am Pol.

Weil hier eine klitzekleine Fliehkraft auftritt, die eine Komponente in Richtung von Fg hat.
Für den Hammerwerfer gilt: (Fg+Fz)Fg = |Fg|² (keine Änderung der Schwerkraft)
Für den Orbit gilt: (Fg+Fo)Fg = 0 (Schwerkraft = 0)
Hier gilt: (Fg+Fz)Fg < |Fg|² (Schwerkraft geringfügig kleiner)
(Gestrichelt: Der Breitengrad)

wisst ihr, was mich ein wenig ärgert. Ihr wisst dass ich Probleme habe, dies so zu formulieren, wie ihr es allesamt aufgrund eurer entsprechenden Studien gelernt habt.

Dann sollten wir uns ärgern und du Vektoren lernen.

[seeadler]

Hier gilt: (Fg+Fz)Fg < |Fg|² (Schwerkraft geringfügig kleiner)
(Gestrichelt: Der Breitengrad)

genau darum geht´s. Es entsteht ein rechtwinkliges Dreieck, welches ich bereits in den Details erklärt habe. Jeder Schenkel des Dreiecks ist zugleich auch Richtungsgebend für die Auftretenden Kraftvektoren .

Lies doch bitte einfach die Erklärung von Zeus und meine dazu durch sowie selbst die scheinbar paradoxe aber eigentlich bestätigende Antwort von Pluto:

Lieber seeadler,
Ich glaube du hast Zeus falsch verstanden.

Nicht die Rotation irgendwelcher Rotoren an Helikoptern oder Hammerwerfer führt zu einer die Schwerkraft reduzierenden Fliehkraft, sondern die Änderung der Schwerkraft entsteht allein durch die Position fern von den Polen und ist von der Eigenrotation des Rotors oder des Hammers völlig unabhängig.

so? Wie würdest du dann jene Zeichnung von zeus deuten:

Ein Bild zu http://web99.server530.dmsolutionsonlin ... 00#p192904

und seine anschließende Bestärkung :

Danke für deine ergänzende Zeichnung, Zeus, aber dies ging ja auch schon aus deinem detaillierten Beitrag hervor, deshalb begreife ich nicht so ganz, warum man hier so gerne auf Vektoren herumtanzen möchte.

Es sind zumindest rudimentäre Kenntnisse bezüglich Vektoren notwendig.
Wie sonst käme man zu dem Schluss, dass b=F*cos α ist?

so?

Ja.

Wie würdest du dann jene Zeichnung von zeus deuten...

Wie schon gesagt, dass ein beliebiger stationärer oder rotierender Körper am 49. Breitengrad leichter ist als an den Polen. Begründung: Fliehkraft der Erddrehung.

Was du übersiehst ist, dass es dabei völlig egal ist, ob der Körper rotiert oder nicht.

so?

Ja.

Wie würdest du dann jene Zeichnung von zeus deuten...

Wie schon gesagt, dass ein beliebiger stationärer oder rotierender Körper am 49. Breitengrad leichter ist als an den Polen. Begründung: Fliehkraft der Erddrehung.

Was du übersiehst ist, dass es dabei völlig egal ist, ob der Körper rotiert oder nicht.

also erster Satz:

Begrundung: Fliehkraft der Erde

ist vollkommen ok und verständlich.
Doch dein zweiter Satz widerspricht dieser Aussage. Denn natürlich rotiert hierbei jener Körper um die Erde und erfährt dadurch eine Verminderung der Schwerkraft. Es ist nicht der Umstand, dass hier die gesamte Erde rotiert. Denn bezogen auf einen beliebigen fixierten Punkt auf der Erde spielt es keine Rolle, ob alles rotiert. Jener Punkt rotiert einmal waagerecht um die Polachse, die sich in Höhe von sin 49° * 6378500 m = 4.813.915,057 m über dem Erdmittelpunkt befindet. und von dem sich jener Punkt am 49.ten Breitengrad demzufolge cos 49 * 6378500 = 4.184.762,516 m entfernt befindet.

Wir haben hier die Drei Punkte a, b, und c. bzw die Strecke AB = 4.813.915,057 m; die Strecke BC = 4.184.762,516 m; sowie dann die Strecke CA = 6.378.500 m. am Punkt c erfährt man entlang des 49.ten Breitengrades eine Geschwindigkeit von cos 49° * 463,8 m/s = 304,28 m/s. In Bezug zur Strecke BC entshet durch die Rotation eine Zentrifugalbeschleunigung von - (304,28 m/s)² / 4.184.762,516 m = - 0,0221 m/s². In Bezug zur Strecke CA entsteht dabei eine Zentrifugalbeschleunigung von (304,28 m/s)² / 6378500 m = - 0,014515 m/s².

die Rechnung von Zeus:

Die der Erdbeschleunigung g entgegen wirkende Komponente der Zetrifugalbeschleunigung ergibt sich aus der Gleichung
b = (R *cos α) * ω² * cos α
b = R * ω² * cos²α
wobei R = Erdradius = 6370 000 m, ω= 2*π/86400 s, α = Breitengrad = 49°
---> b = 0.0145 m/s²

[seeadler]

Stellen wir nun jenen Hammerwerfer direkt als Verlängerung zur Erdachse auf dem Nordpol und lassen ihn dort seine Kugel um ihm kreisen, also in Höhe von 6400 km vom Erdmittelpunkt, so erlebt auch jene Kugel eine Zentrifugalkraft - 14 m/s² in Bezug auf den Hammerwerfer und damit auf die verlängerte Erdachse, und zugleich eine Reduzierung der Schwerkraft in Bezug auf den Erdmittelpunkt - 1,229*10^-4 m/s²

Nein. Am Pol ist die Zentrifugalkraft durch die Erdrotation = null.
Eine minimale Reduzierung der Schwerkraft in Bezug auf den Erdmittelpunkt entsteht durch die größere Distanz vom Erdmittelpunkt des Hammers.

hallo Pluto. Wenn du exakt die dimensionslase also eine nach rechts und links keine Maße besitzende senkrechte Achse meinst, ist diese Aussage auch vollkommen richtig. Sobald aber, wie beim Hammerwerfer, auch nur ein geringfügiger Abstand zur Rotationsachse besteht, so muss hier die auch schon von Zeus und mir angesprochene Cosinusfunktion beachtet werden. Und Janina hat es ja sogar zeichnerisch vollkommen richtig bestätigt und jenen klitzekleinen Betrag auch definiert..... und um diesen geht es doch schon die ganze Zeit.
Stell dir einfach vor der Hammerwerfer wäre die Erdachse selbst. und der Hammer demzufolge irgend ein beliebiger Punkt auf der Erdoberfläche, der um die Erdachse, respektive dem Hammerwerfer rotiert - und voilà, schon hast du die Problematik. von der ich die ganze Zeit schreibe.

Der Betrag von zeus ergibt sich rechnertisch indem du jene 304 m/s Rotationsgeschwindigkeit um die Rotationsachse der Erde am 49.ten Breitengrad nicht um jene dazu gehörenden 4.184,682 km rotieren lässt, sondern um den Erdmittelpunkt also (304 m/s)² / 6.378.500 m = - 0,0146 m/s². Die Fliehkraftkomponente, die zur Zeichnung von Janina gehört hat den Betrag (304 m/s)² / 4.184.682 m = - 0,0221 m/s²

Es sind hier gemäß Zeus und mir zwei Werte zu beachten, in Bezug zur Rotationsachse - 0,0221 m/s² und in Bezug zum Erdmittelpunkt - 0,0145 m/s²

[Janina]

Es entsteht ein rechtwinkliges Dreieck, welches ich bereits in den Details erklärt habe. Jeder Schenkel des Dreiecks ist zugleich auch Richtungsgebend für die Auftretenden Kraftvektoren .

Und genau dieses Dreieck ist NICHT rechtwinklig.
Und dass hier die Schwerkraft reduziert wird, ist bekannt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerefe ... hleunigung

Ein rechtwinkliges Dreieck entsteht beim Hammerwerfer.
Und da bleibt die Schwerkraft unbeeinflusst.

[seeadler]

Es entsteht ein rechtwinkliges Dreieck, welches ich bereits in den Details erklärt habe. Jeder Schenkel des Dreiecks ist zugleich auch Richtungsgebend für die Auftretenden Kraftvektoren .

Und genau dieses Dreieck ist NICHT rechtwinklig.
Und dass hier die Schwerkraft reduziert wird, ist bekannt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerefe ... hleunigung

Ein rechtwinkliges Dreieck entsteht beim Hammerwerfer.
Und da bleibt die Schwerkraft unbeeinflusst.

Irgendwie reden wir leider immer noch aneinander vorbei. Warum vergleiche ich denn jene Sache mit der Erdrotation, die wie du sagst, ja weitgehendst bekannt und somit unbestreitbar ist immer noch mit dem Hammerwerfer?! Du selbst zeigst ja den entsprechenden Link, wo Zeus und meine Rechnung bestätigt wird.

Ich hatte dich gebeten, dir den Hammerwerfer als Bestandteil der Erde vorzustellen. Ihn sozusagen an Stelle der Rotationsachse, also Polachse zu setzen. Und nun lässt er seine Kugel, in diesem Fall einen beliebigen Punkt am 49.ten Breitengrad um sich rotieren. Von ihm bis zu jenem Punkt sind es in der Waagerechten etwa 4186 km.. Die Kugel selbst wird in einer Höhe von etwa 4862 km um ihn herum rotieren. Da die Kugel für einen Umlauf einen Tag benötigt, hat diese eine Geschwindigkeit von 304 m/s. dabei entsteht eine Zentrifugalbeschleunigung in Bezug auf seine Arme, respektive jenem Abstand von der Rotationsachse von 0,0221 m/s², und in Bezug auf seinen Massenschwerpunkt, also dem Zentrum der Erde entsteht ebenfalls eine Zentrifugalbeschleunigung von 0,0146 m/s². Diese sind in jenen 0,0221 m/s² aber enthalten, weil ja die Seilspannung zusammengesetzt wird aus Zentrifugalkraft und Schwerkraft. Darum überträgt sich jene resultierende Fliehkraft der Kugel selbst in Bezug auf das Erdinnere auf den Hammerwerfer plus seiner Kugel. jene 0,0146 m/s² sind ja nur der Anteil, der sich aus dem Anheben der Kugel gegenüber dem Erdäquator ergibt.

Darum hatte ich vorgeschlagen, den gleichen Hammerwerfer einfach auf den Mond zu setzen, oder von mir aus auf den Mars. Und er verwendet dabei die gleiche Kraft. Doch die Wirkung muss logischer Weise wegen der jeweils geringeren Schwerkraft eine andere sein. Schlimmer ist es noch - wie geschrieben - wenn du jenen Hammerwerfer auf irgend einen Kometen setzt und er dort seine Kugel um sich kreisen lässt. Auch hier überträgt sich die Zentrifugalbeschleunigung der Kugel in einem bestimmten Maß und in einer bestimmten Weise auf den Hammerwerfer mittels der Spannung im Seil.

Fest steht, und soweit scheinen wir ja mittlerweile übereinzustimmen, dass die Kugel selbst auf jeden Fall durch ihre Rotation eine Verringerung der Schwerkraft erfährt (nicht der Gravitation) denn nach wie vor setzt sich ja die Gravitationskraft aus Zentrifugalkraft und Schwerkraft zusammen. In Bezug auf jenen 49.ten Breitengrad also aus 0,0146 m/s² + 9,7894 m/s² = 9,804 m/s² ( * m). Dieser Wert hat nichts mit der Zentrifugalkraft seitens des Hammerwerfers in Bezug zur Kugel zu tun. Interessante Formulierung übrigens. Denn jene Kraft, die durch die Kugel über das Seil auf den Hammerwerfer übergeht betrifft ja ebenso beide, wie bei der Gravitation. Beide, Hammerwerfer und Kugel drehen sich mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um den gemeinsamen Schwerpunkt, der zwischen beiden Körpern und somit außerhalb der senkrecht verlaufenden Verbindungslinie von Hammerwerfer und Erdmittelpunkt liegt, genauso wie jene Verbindungslinie zwischen rotierenden Mond und Erde in Bezug zur Sonne. Auch sie befindet sich außerhalb der direkten Verbindungslinie von Erde und Sonne. Sie wandert aber periodisch immer wieder da hin und wieder weg

Mein Beispiel mit den Rotorblättern und dem gespannten Seil zwischen rotierender Kugel und Hammerwerfer beinhaltet bis jetzt eigentlich nur eine gedachte Masse, also die Kugel am Ende des Seils, oder eine gedachte Masse am Ende des Rotors, und welche Kraft somit durch die Rotation jener Masse m2 auf die masse m1 übertragen wird. Denn immerhin liefert der Hammerwerfer die kraft wie auch der Hubschrauber für die rotierende Masse m2. Und hier überlege ich mir, ob jener Akt als Ganzes dann auch eine Auswirkung auf die Schwerkraft des Systems rotierende Massen m1 und m2 gegenüber der Zentralmasse, auf der beide stehen , also m0, hat.

Darum habe ich darauf aufmerksam gemacht, dass der rotierende Mond durch seine stete Verbindung mit der Erde sehr wohl die Bahn des Systems Erde-Mond gegenüber der Sonne schlingern lässt. Auf der Nachtseite wird seitens des Mondes die Zentrifugalkraft des rotierenden Systems gegenüber dre Sonne größer, und sie gleicht sich wieder aus, auf der Tagseite, wenn der Mond zwischen Erde und Sonne fliegt, weil er sich dort in Bezug zur Geschwindigkeit der Erde etwas langsamer bewegt. Er bremst damit das System gewissermaßen aus, und beschleunigt es dann wieder in einem Intervall von 29,5 Tagen. Dies hat nichts mit der eigentlichen Zentrifugalkraft des Mondes gegenüber der Erde im Rahmen seiner siderischen Rotation von 28 Tagen zu tun, sie fließt aber da mit hinein, so wie jene 0,0146 m/s² in jenen 0,0221 m/s² am 49.ten Breitengrad enthalten sind. Denn auch die Erde muss je der Schwerkraft des Mondes gegenüber der Sonne eine entsprechende Kraft entgegen setzen, die um so kleiner ist, bei gegebenen Abstand zwischen Erde und Mond, je weiter sich das System Erde und Mond von der Sonne entfernt befindet. Hier fließt somit in die natürliche Gravitationskraft zwischen Erde und Mond die Kraft mit ein, die verhindern soll, dass sich der Mond in Richtung der Sonne, also von ihr angezogen wird. Mit anderen Worten, das zur Verfügung stehende "Gravitations"-Potential wird mit zunehmender Distanz zur Sonne größer. ...und darum geht es ebenfalls bei meiner Betrachtung!

[Zeus]

das stimmt so nicht. Es existiert ein geschwindigkeitsabhängiger relativistischer Massenzuwachs.

Stimmt. Aber das verwirrt nur die Fakten.
Der ist bei sub-relativistischen Geschwindigkeiten aber vernachläßigbar und geht ohnehin in die "falsche Richtung", was die These von seeadler betrifft.

Nicht vernachlässigbar ist der Verbrauch von Brennstoff, wodurch der Helikopter an Masse verliert.
Das wäre dann ein "Brennstoffeffekt".