Wieso können Flugzeuge gegen die Erdrotation fliegen?
22.06.2011 um 13:36@kammerjäger
Das ist der sogenannte geostationäre Orbit. Das ist ein spezieller, kreisförmiger Orbit, bei dem die Umlaufdauer genauso lange ist, wie die Erde für eine Drehung braucht (~24h). Ist das Objekt dabei exakt über dem Äquator und bewegt sich in die gleiche Richtung wie die Erde sich dreht, dann ist das Objekt immer am gleichen Punkt überm Äquator. Bewegt sich das Objekt geneigt zum Äquator dann eiert er immer mehr um die Erde.
Der Geostationäre Orbit ist auf einer Höhe von 42157 km. Alle Objekte unterhalb dieser Höhe eilen der Erde vorraus, alle über der Höhe sind langsamer als 24h. Der Mond z.B. braucht nen knappen Monat um einmal um die Erde herum zu schippern.
Dann gibt es noch die sogenannten Lagrangepunkte.
Das sind spezielle Punkte zwischen zwei Massen, in denen sich die Gravitation aufhebt und es keine Schwerkraft gibt. Objekte die sich an den Lagrangepunkten befinden bleiben immer am gleichen Ort (Allerdings nicht über einem bestimmten Punkt auf der Erde!). Je nach dem ob der Lagrangepunkt stabil oder instabil ist, eignet er sich mehr oder weniger gut um ein Objekt dort zu platzieren.
L1, L2 und L3 sind semistabil. Objekte die etwas von der Verbindungsachse der zwei Objekte abweichen treiben automatisch zurück. Der Abstand zu den Objekten muss immer nachkorrigiert werden, denn Fehler in der Positionierung werden mit der Zeit immer größer.
L4 und L5 eilen der Erde vorraus, bzw. nach und sind instabil. Fehler müssen also aktiv korrigiert werden.
Im L1 der Erde befindet sich einen Sonnenobservatorium, am L5 wird LISA positioniert werden, ein Messsystem, dass Gravitationswellen nachweisen soll.
Die Gravitation wirkt sogar unendlich weit in den Weltraum hinaus.
Ein möglicher Ansatz wäre die Betrachtung der Bahnstörungen.
Hier nochmal das Gravitationspotential:
Original anzeigen (0,4 MB)
Um die Erde ist in Rot die sogenannte Hill-Sphäre eingezeichnet. In dieser sind alle Orbits stabil und werden nicht von außen gestört. Daher kann man davon ausgehen, dass ein Körper, der innerhalb der Hill-Sphäre ist auch dort bleibt. Außerhalb werden die Bahnen instabil, einerseits durch den Einfluss der Sonne, andererseits durch den Einfluss anderer Planeten.
Die Hill-Sphäre ist also eine geeignete Definition um zu bestimmen, was zur Erde gehört und was nicht.
Auch noch interessant in dem Zusammenhang ist das Roche-Limit. Ein Planet wird ja durch seine eigene Gravitation zusammengehalten. Gleichzeitig entstehen aber Gezeitenkräfte durch das abklingende Gravitationspotential anderer Himmelskörper, die den Körper am liebsten auseinander reißen würden. Auch hier kann man eine Grenze, eben das Roche-Limit bestimmen, ab dem der Körper dem Einfluss des Hauptkörpers auseinander gerissen wird. Das ist aber von Körper zu Körper unterschiedlich
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Das ist der sogenannte geostationäre Orbit. Das ist ein spezieller, kreisförmiger Orbit, bei dem die Umlaufdauer genauso lange ist, wie die Erde für eine Drehung braucht (~24h). Ist das Objekt dabei exakt über dem Äquator und bewegt sich in die gleiche Richtung wie die Erde sich dreht, dann ist das Objekt immer am gleichen Punkt überm Äquator. Bewegt sich das Objekt geneigt zum Äquator dann eiert er immer mehr um die Erde.
Der Geostationäre Orbit ist auf einer Höhe von 42157 km. Alle Objekte unterhalb dieser Höhe eilen der Erde vorraus, alle über der Höhe sind langsamer als 24h. Der Mond z.B. braucht nen knappen Monat um einmal um die Erde herum zu schippern.
Dann gibt es noch die sogenannten Lagrangepunkte.
Das sind spezielle Punkte zwischen zwei Massen, in denen sich die Gravitation aufhebt und es keine Schwerkraft gibt. Objekte die sich an den Lagrangepunkten befinden bleiben immer am gleichen Ort (Allerdings nicht über einem bestimmten Punkt auf der Erde!). Je nach dem ob der Lagrangepunkt stabil oder instabil ist, eignet er sich mehr oder weniger gut um ein Objekt dort zu platzieren.
L1, L2 und L3 sind semistabil. Objekte die etwas von der Verbindungsachse der zwei Objekte abweichen treiben automatisch zurück. Der Abstand zu den Objekten muss immer nachkorrigiert werden, denn Fehler in der Positionierung werden mit der Zeit immer größer.
L4 und L5 eilen der Erde vorraus, bzw. nach und sind instabil. Fehler müssen also aktiv korrigiert werden.
Im L1 der Erde befindet sich einen Sonnenobservatorium, am L5 wird LISA positioniert werden, ein Messsystem, dass Gravitationswellen nachweisen soll.
Die Erde ist doch kein geschlossenes System. Irgendwo wird halt die Luft zu dünn für aerodynamische Flüge, aber deswegen ist man doch noch lang nicht "außerhalb" des Systems.kammerjäger schrieb: Also denke ich, das dort das "geschlossene System" aufhört!
Die Gravitation wirkt sogar unendlich weit in den Weltraum hinaus.
Ein möglicher Ansatz wäre die Betrachtung der Bahnstörungen.
Hier nochmal das Gravitationspotential:
Original anzeigen (0,4 MB)Um die Erde ist in Rot die sogenannte Hill-Sphäre eingezeichnet. In dieser sind alle Orbits stabil und werden nicht von außen gestört. Daher kann man davon ausgehen, dass ein Körper, der innerhalb der Hill-Sphäre ist auch dort bleibt. Außerhalb werden die Bahnen instabil, einerseits durch den Einfluss der Sonne, andererseits durch den Einfluss anderer Planeten.
Die Hill-Sphäre ist also eine geeignete Definition um zu bestimmen, was zur Erde gehört und was nicht.
Auch noch interessant in dem Zusammenhang ist das Roche-Limit. Ein Planet wird ja durch seine eigene Gravitation zusammengehalten. Gleichzeitig entstehen aber Gezeitenkräfte durch das abklingende Gravitationspotential anderer Himmelskörper, die den Körper am liebsten auseinander reißen würden. Auch hier kann man eine Grenze, eben das Roche-Limit bestimmen, ab dem der Körper dem Einfluss des Hauptkörpers auseinander gerissen wird. Das ist aber von Körper zu Körper unterschiedlich
Jep, weil dann hat der Körper soviel "Schwung" hat, dass er aus vom Potential der Erde nicht mehr zu einer Richtungsumkehr gezwungen werden kann. Allerdings kann schon eine Geschwindigkeit weit unterhalb der Fluchtgeschwindigkeit dazu führen, dass das Raumschiff hopps geht, siehe oben :)Fedaykin schrieb:einfach ausgedrückt man ist solange Teil des Erdesystem also Raumschiffe mitgrechnet bis zur Fluchtgeschwindigkeit.
