Raumstation und Trägheit

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Hallo,

wir haben hier einen kleinen Disput. Es geht darum,
dass in einer Raumstation die Astronauten schwere
Gegenstände recht einfach bewegen koennen, da
ja die Gravitation fehlt.
Die Masse, und damit die Trägheit, der Geräte bleibt
aber ja wohl vorhanden und damit ist es also nicht
unerheblich, wie schnell man die Gegenstände bewegt.

Beispiel: Ein Astronaut verankert sich mit den Füßen
am Boden der ISS. Dann fasst er einen Klotz, der vor ihm
liegt. Angenommen der Klotz wiegt auf der Erde 1000 kg.
Nun hat er ja in der Raumstation kein Gewicht mehr, so dass
der Astronaut ihn bewegen kann.
Aber es ist doch nicht moeglich, diesen Klotz beliebig schnell
zu bewegen, da er ja immer noch eine sehr hohe Trägheit hat,
oder?
Andersrum, ist es dann doch sicher auch problematisch fuer
einen anderen Wissenschaftler, diesen Klotz dann wieder
abzubremsen?

Gruss,

Stefan

#2

Das ist vollkommen richtig, die Trägheit bleibt vollständig erhalten. Die Kraft, die man benötigt, um eine träge Masse von einem Kg um 1 Meter pro Sekunde pro Sekunde (also pro sekunde zum Quadrat) zu beschleunigen, nennt man ein Newton. Das gilt auf der Erde, wie im Weltraum. Die Erdmasse zieht so eine träge Masse mit 9,81 m/s^2 zu sich hin - die Erdbeschleunigung. Darum entspricht eine Kilo schwere Masse 9,81 Newton (also knapp 10) Newton.
Raketenantriebe funktionieren so: Die Rakete drückt Masse von sich weg (die Treibgase). Dadurch fliegt sie entgegengesetzt. Also wenn der Forscher in der Raumstation etwas von sich wegdrückt, dann fliegt er entgegengesetzt, und derjenige, der die Masse auffängt, muß die gesamte Wucht (der „Impuls“) auffangen. Die Wucht oder der Impuls ist Masse mal Geschwindigkeit.

Soweit ein kleiner Exkurs
Gruß
Moriarty

#3

stichwort energieerhaltungssatz
die (kinetische) energie der beiden (mensch + 1000kilo) ist vorher gleich null, nachher aber hat der klotz kinetische Energie (potentielle, rotations- und wärmeenergie sei hier konstant gehalten). diese muss der mensch also aufbringen.

du kannst dir das so vorstellen: die „kraft“ die der mensch aufbringen muss um den klotz zu beschleunigen ist im all genau so gross, wie wenn er den klotz auf der erde, aber ohne jede reibung, beschleunigen würde (und davon braucht man genug, auch ohne reibung). abgesehen von der gewichtskraft ist ja auch nichts anders im all.
klingt logisch, oder?

sebastian