| Autor |
Nachricht |
raaged
Gast
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 raaged Verfasst am: 14. Okt 2013 16:05 Titel: Weltraumlift |
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Meine Frage:
Hallo! Ich hab ein Verständnisproblem bei dem Space Elevator.
Dieser wurde nämlich in einem Podcast vom DLR diskutiert, leider fehlt an einer Stelle die passende Antwort.
Annahme: Das Seil fliegt stabil in der Luft, geostationär. Das Gegengewicht ab 36.000 Kilometern ist das Seil selbst, welches weit in den Raum hineinragt. Es besteht also ein Gleichgewicht zwischen Zentrifugal- und Schwerkraft.
Was passiert, wenn die untern 10 km durch einen Angriff/Unglück abgeschnitten werden? Mein Horizont sagt mir, dass kein Gleichgewicht mehr besteht (Zentrifugal < Schwerkraft) und das Seil in den Weltraum abdriftet.
In den Podcast wird gesagt, es entsteht eine Ausgleichsschwingung und der Schwerpunkt verlagert sich um ein paar 100 Meter. Mehr würde nicht passieren.
Versteh ich nicht! Warum fliegt das Seil nicht weg, was es nach der Gleichgewichtssache ja eigentlich müsste. Gleiches Problem: Warum fällt es nicht einfach runter, sobald es unten mit einem zusätzlichen Gewicht belastet wird, was dieses Gleichgewicht stört?
Meine Ideen:
Eventuell ist die Physik in diesem Zusammenhang komplexer. Aber was genau? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 14. Okt 2013 16:54 Titel: Re: Weltraumlift |
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| raaged hat Folgendes geschrieben: | | Was passiert, wenn die untern 10 km durch einen Angriff/Unglück abgeschnitten werden? |
Das Seil wird ein Stück angehoben und driftet Richtung Osten.
| raaged hat Folgendes geschrieben: | | Warum fliegt das Seil nicht weg, was es nach der Gleichgewichtssache ja eigentlich müsste. |
Einfache Antwort: Weil es damit gegen die Energieerhaltung verstoßen würde.
Entwas kompliziertere Antwort: Das Seil wird zunächst durch die Zentrifugalkraft angehoben. Gleichzeitig wird es durch die Corioliskraft entgegen der Erdrotation beschleunigt. Sobald es in östlicher Richtung wegdriftet, erhält die Corioliskraft auch eine vertikale Komponente, die der Zentrifugalkraft entgegenwirkt. Gleichzeitig pendelt das Seil noch etwas hin und her. Irgendwann kreist es dann wieder stabil und senkrecht, aber nicht mehr geostationär um die Erde.
| raaged hat Folgendes geschrieben: | | Warum fällt es nicht einfach runter, sobald es unten mit einem zusätzlichen Gewicht belastet wird, was dieses Gleichgewicht stört? |
Wenn das Gewicht groß genug ist, dann wird genau das passieren. Dabei wickelt sich das Seil in westlicher Richtung um die Erde. |
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raaged
Gast
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| raaged Verfasst am: 14. Okt 2013 17:45 Titel: |
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Danke für die Antwort erstmal 
| Zitat: | | ...entgegen der Erdrotation beschleunigt. Sobald es in östlicher Richtung wegdriftet... |
Die Erdrotation ist Richtung Osten. Wenn sie entgegen dieser beschleunigt wird, wäre das doch Richtung Westen, oder nicht?
| Code: | erhält die Corioliskraft auch eine vertikale Komponente[quote]
Woher kommt plötzlich die vertikale Komponente? Und warum kommt die Coriolis-Kraft erst dann ins Spiel, wenn 10 km unten fehlen? [/quote] |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5740
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| DrStupid Verfasst am: 14. Okt 2013 19:13 Titel: |
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| raaged hat Folgendes geschrieben: | | Die Erdrotation ist Richtung Osten. Wenn sie entgegen dieser beschleunigt wird, wäre das doch Richtung Westen, oder nicht? |
Da hast Du natürlich Recht.
| raaged hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | erhält die Corioliskraft auch eine vertikale Komponente |
Woher kommt plötzlich die vertikale Komponente? Und warum kommt die Coriolis-Kraft erst dann ins Spiel, wenn 10 km unten fehlen? |
Die Corioliskraft wirkt senkrecht zur Rotationsachse und zur Geschwindigkeit. Solange das Seil sich nicht bewegt, wirkt auch keine Corioliskraft. Bewegt sich das Seil vertikal (weil es von der Zentrifugalkraft nach oben beschleunigt wurde) dann wirkt die Corioliskraft in horizontaler Richtung. Bewegt sich das Seil horizontal (weil es von der Corioliskraft nach Westen berschleunigt wurde) dann wirkt die Corioliskraft vertikal. |
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