Kleinster Orbit

Hallo Community,

ich hatte gerade ein kleines Gedankenspiel und ich fragte mich, ob folgendes möglich wäre:
Nehmen wir mal an, beispielsweise der Äquator wäre überall komplett flach. Überall gleich hoch, keine Gebirge, kein Meer. Stellen wir uns einfach so etwas wie eine perfekt glatte, und völlig ebene Straße vor, die einen Gesteinsplaneten an einem völlig flachen Äquator komplett umrundet. Wenn man auf dieser Straße ein Objekt mit bestimmter Geschwindigkeit in einem bestimmten Winkel beschleunigt, wäre es dann möglich, dass das Objekt in einem Abstand von nur wenigen Zentimetern um die Erde rotiert? Oder müsste sich das Objekt mit einer unmöglich hohen Geschwindigkeit bewegen?

(Ihr merkt vielleicht schon, dass ich kein Experte bin was Wissenschaft angeht. Ich habe nicht studiert und auch in der Schule nur die Grundlagen der Physik gelernt. Ich interessiere mich aber sehr dafür, schaue mir täglich Dokus an und beschäftige mich mit solchen Fragen. Ich wollte mal eine kleine Diskussion anregen. Falls es das Thema schon gibt, verzeiht mir.)

Liebe Grüße!

Hier haben wir ja die Atmosphäre die abbremst.
Also müsste der Planet schon keine Atmosphäre haben, dann denke ich wäre es bei einer perfekten Umlaufbahn schon möglich.

Ach stimmt, die Atmosphäre hatte ich ganz vergessen. Also müsste es ein etwas kleinerer Planet sein, dann wäre auch die benötigte Geschwindigkeit etwas geringer.

Guggst du hier:

Wikipedia: Kosmische Geschwindigkeiten

@K.zu.dem.o Theoretisch müsste es gehen... Wobei eher nicht die Windbewegungen in Atmosphäre dürfen das Objekt schnell crashen lassen.

@K.zu.dem.o

K.zu.dem.o schrieb:Wenn man auf dieser Straße ein Objekt mit bestimmter Geschwindigkeit in einem bestimmten Winkel beschleunigt, wäre es dann möglich, dass das Objekt in einem Abstand von nur wenigen Zentimetern um die Erde rotiert? Oder müsste sich das Objekt mit einer unmöglich hohen Geschwindigkeit bewegen?

Es hätte eine unrealistisch hohe Geschwindigkeit, wegen Luftwiderstand. Aber die Aufgabenstellung ist ja sowieso schon idealisiert, von daher ist das egal.

Man muß lediglich die Anziehungskraft des Planeten auf dieses Objekt (auf der Erde F = m * g) mit der Zentripetalkraft (F = m * v^2 / r) (*) gleichsetzen und nach v auflösen, schon bekommst du die benötigte Geschwindigkeit. Ich bin aber gerade zu faul dazu.

(*) bitte die Gleichung/Formel vorher nochmal überprüfen, habe ich nur aus dem Kopf hingeschrieben

Fröhliches Rechnen :-)

Z.

@Peter0167 Danke für den Link! Werd mir das heute Nacht mal in Ruhe durchlesen.

taren schrieb:Theoretisch müsste es gehen.

Nö . erst mal hat man den bremsenden Luftwiederstand und dann noch die Erdanziehungskraft .
Ab etwa 150 Kilometern Höhe wäre eine Erdumlaufbahn praktikabel erreichbar , wobei selbst dort immer noch ein (geringer) Luftwiederstand herrscht und somit immer mal wieder Bahnkorrekturen nötig sind .

Es ist ja nicht gesagt, ob das Objekt einen Antrieb besitzt. Wenn ja, kann es auch den Luftwiderstand ausgleichen.

berlinandi schrieb:Nö . erst mal hat man den bremsenden Luftwiederstand

Warum das Objekt kann ja ständig beschleunigt werden.

Demnach wäre man ja in keinem wirklichen Orbit?
Ich mein Flugzeuge könnten theoretisch auch auf einer Bahn die Erde mehrmals umkreisen, aber das wird ja eher als Fliegen bezeichnet, eher weniger als Orbit.

@taren
@zaeld

In einem Orbit / Umlaufbahn heben sich die Gravitationskraft und die Zentrifugalkraft gegenseitig auf ;) .

Wikipedia: Umlaufbahn

Ich ergänze mal eben noch im ursprünglichen Post, dass der Planet in dem Experiment keine Atmosphäre hat.
Ich muss @Matoskah zustimmen, mit Antrieb wäre es eher Fliegen.

@K.zu.dem.o
Es funktioniert in Kerbal Space Program... also ja ^^

@berlinandi

berlinandi schrieb:In einem Orbit / Umlaufbahn heben sich die Gravitationskraft und die Zentrifugalkraft gegenseitig auf

Der Antrieb würde ja nur dazu dienen, den Luftwiderstand auszugleichen, und nicht dazu, das Objekt zum Fliegen zu bringen.

Das Fliegen würde weiterhin alleine durch die Zentrifugalkraft entstehen.

Z.

@zaeld Danke für die Formel! Ansonsten wüsste ich nicht, wie man das berechnen soll. Ich rechne das morgen früh aus, hab jetzt auch keine Lust mehr :D
@Adrianus Also das will was heißen! :D

K.zu.dem.o schrieb:Ich muss @Matoskah zustimmen, mit Antrieb wäre es eher Fliegen.

Hm, sehe ich nicht so. Fliegen ist es dann, wenn man dafür Tragflächen benötigt.

Wenn man dem Flugzeug die Tragflächen wegnimmt und es fliegt trotzdem, dann bewegt es sich im Orbit. Dazu darf es auch gerne die Triebwerke benutzen, solange die nicht nach unten gerichtet sind.

Z.

@K.zu.dem.o
Also mal im ernst:
Wenn folgende grundlagen gegeben sind:
1. Sehr runder, glatter Körper
2. Kein Athmosphärischer Wiederstand

Dann ist tatsächlich ein 1cm Orbit möglich.
Die Grundlagen sind allerdings reine hypothese, den selbst auf dem Mond herrscht ein gewisser Athmosphärischer Wiederstand (genug um den 1cm Orbit degradieren zu lassen zumindest) und praktisch alle Himmelskörper sind alles andere als rund.

Wobei der Rumpf bereits Auftrieb hat

zaeld schrieb:Der Antrieb würde ja nur dazu dienen, den Luftwiderstand auszugleichen, und nicht dazu, das Objekt zum Fliegen zu bringen.

Das Fliegen würde weiterhin alleine durch die Zentrifugalkraft entstehen.

Ja , dann kommt die Luftreibung und die somit entstehenden Temperaturen ins spiel .