Menü
🔎 🌎 DE Class code 🔑 Anmelden Abonnement

Parabelflug HTML5

Zusammenfassung

Die Wörter Schwerelosigkeit, Gewichtslosigkeit und Mikrogravitation werden oft in der Umgangssprache falsch gebraucht.

  • "Schwerelosigkeit" bedeutet "Abwesenheit von Gewicht", was man nicht mit "Abwesenheit von Schwerkraft" verwechseln darf, denn es gibt theoretisch keine Region im Universum, wo kein noch so kleines Gravitationsfeld herrscht. Für ein Individuum entspricht jedoch das "Spüren" der Schwerkraft (des Gewichts) dem Kompensationseffekt, den auf uns die Reaktionskraft der Unterlage ausübt. So gesehen ist der "freie Fall" der einzig echte Zustand von Schwerelosigkeit, da ein Objekt dann keine Reaktion der Unterlage mehr erfährt (wenn die Unterlage selbst mit dem Objekt im freien Fall ist). 
  • "Mikrogravitation" kennzeichnet eine Region, in der die Schwerkraft im Vergleich zu der auf der Erde spürbaren zu vernachlässigen ist. Eine Region des Weltraums, die weit genug weg von jeder Masse ist, erfüllt diese Bedingung. Das ist zum Beispiel der Fall bei einem Körper, der mehr als 200.000 km von der Erde entfernt ist (jenseits der Mondumlaufbahn). Der Begriff "Mikrogravitation ist demnach in der Physik selten passend, genauso wie der Name "Zero-G" (Null-Gravitation) des Flugzeugs. Weder die Passagiere des Zero-G-Flugzeugs, noch die Astronauten der ISS sind in Mikrogravitation. Sie erfahren eine Schwerkraft, auch wenn sie ihr eigenes Gewicht nicht mehr spüren. Als Beweis dafür kann der Wert der Beschleunigung g dienen, der in der ISS mit g = 9 m.s-2 letztendlich sehr nahe bei  g = 9.8 m.s-2 auf der Erdoberfläche liegt.

Wenn man das Äquivalenzprinzip anwendet, wie es Einstein dargelegt und mit seinem Fahrstuhl-Gedankenexperiment veranschaulicht hat, gilt eine vollständige Äquivalenz zwischen einem Körper in freiem Fall und demselben Körper in Schwerelosigkeit. 

Die Gemeinsamkeit zwischen jeder der drei Beispiele dieser Animation liegt darin, dass jedes "Versuchskaninchen" sich in Schwerelosigkeit befindet, wenn es sich in freiem Fall befindet. Es erfährt nicht mehr sein eigenes Gewicht. Gleiches gälte für die Passagiere der Raumstation oder sogar den Mond, die über unseren Köpfen zu schweben scheinen, obwohl sie nur in "permanentem" freiem Fall sind. Kurioserweise gilt das auch für jeden von uns, wenn wir in die Luft springen. 

"Newtons Genie bestand darin zu sagen, dass der Mond fällt, obgleich jeder sehen kann, dass er nicht fällt" (Paul Valéry). 

Quellenangaben:

  • Artikel "Impesanteur et gravité" Dany Launer, Professor für Physik an der Akademie von Versailles (Udppc-2014).
  • EduMedia-Animation "Relativität der Bewegung (Einsteins Experiment) über das Äquivalenzprinzip

Lernziele

  • Die Begriffe Schwerkraft, Gewichtskraft, Hyperschwerkraft und Mikrogravitation definieren.
  • Verstehen, dass der freie Fall einem Zustand der Schwerelosigkeit im Bezugssystem des gerade fallenden Objekts entspricht
  • Das Äquivalenzprinzip einführen.