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Die Wirkung physikalischer kräfte
Der folgende Versuch soll das Prinzip der wirkenden Kräfte nachvollziehbar machen, es handelt sich nicht um
identische physikalische Prozesse.
Du drehst dich sehr schnell im Kreis und hältst dabei eine Schnur in der Hand, an deren Ende ein Gewicht
befestigt ist. Das Gewicht fliegt dann um dich herum, genau so wie die Internationale Raumstation um die
Erde. Die Schnur, mit der du das Gewicht festhältst steht nun stellvertretend für die Wirkung der Schwerkraft
der Erde auf die ISS. Gleichzeitig spürst du anhand der Schnur auch, wie das Gewicht von dir weggezogen
wird. Du musst dich anstrengen um es festzuhalten und zwar umso stärker, je schneller du dich drehst. Es
handelt sich dabei um die Fliehkraft, die bei deinem Experiment genauso auftritt, wie bei der um die Erde
kreisende ISS. Sobald Schwerkraft und Fliehkraft die gleiche Stärke erreicht haben, ist die Schnur straff und
das Gewicht kann seinen Abstand zu dir nicht mehr ändern. Natürlich musst du dich dazu in einer konstanten
Geschwindigkeit drehen. Sobald du deine Drehgeschwindigkeit veränderst, kommt das Gewicht entweder näher
oder du musst eine grössere Kraft aufwenden, um das Objekt zu halten. Durch diese zusätzliche Kraft, die
du bei höherer Geschwindigkeit plötzlich benötigst, wirkt auch eine grössere Kraft auf die Schnur. Somit hast
du deine «Schwerkraft» erhöht und die ebenfalls grösser gewordene Fliehkraft automatisch ausgeglichen.
Die Erde kann natürlich ihre Schwerkraft nicht erhöhen. Dadurch fliegt ein Flugobjekt, das an Geschwindigkeit
zunimmt, einfach weiter von der Erde weg und zwar so lange bis die Fliehkraft und Schwerkraft wieder gleich
stark sind.
Simulation von Schwerelosigkeit
Schwerelosigkeit kann auf der Erde simuliert werden. Eine einfache Möglichkeit ist es, tauchen zu gehen.
Unter Wasser erleben wir ein Gefühl der Schwerelosigkeit. Physikalisch gesehen ist es nicht dasselbe, doch
ein Teil der Eigenschaften der beiden Zustände sind vergleichbar.
Wissenschaftler können die Auswirkung der Schwerkraft nur durch Situationen des freien Falls aufheben. Im
freien Fall wirkt nur die Schwerkraft, aber genau dann können wir sie eben nicht wahrnehmen, da in diesem
Moment keine Gegenkraft existiert. Somit ist auch klar, dass der Luftwiderstand sehr gering sein sollte, um
Gegenkräfte so gut wie möglich zu verhindern.
Genau nach diesem Prinzip existieren zwei bekannte Methoden um Schwerelosigkeit zu simulieren. Es gibt
evakuierte Falltürme, in denen man die Reaktionen verschiedener Materialien auf den schwerelosen Zustand
testet. Diese Testobjekte fallen in einem luftleeren Schacht frei herab und sind dabei für einige Sekunden
schwerelos.
Die zweite Möglichkeit schwerelos zu sein, sind Parabelflüge. Die Parabelflug-Passagiere müssen sich im Innern
des Flugzeuges im freien Fall befinden um schwerelos zu sein. Das erreicht das Flugzeug mit Hilfe eines
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