Die Erde rotiert momentan in etwa 24 Stunden ein Mal um ihre eigene Achse, wodurch Tag und Nacht entstehen. Genauso wie auf einem Karussell werden ihre Bewohner (und übrigens auch alles Material der Erde selbst) durch die Fliehkraft bzw. die Zentrifugalkraft "nach außen" gedrückt. Auf uns wirkt aufgrund der Erddrehung also ständig eine Kraft "nach oben". Allerdings ist die Zentrifugalkraft um einiges schwächer als die zum Erdkern gerichtete Zentripetalkraft, also die gewohnte Schwerkraft bzw. Gravitation - wäre dies nicht so, könnten wir uns nur schwer auf dem Erdboden halten. (Auch der Erdboden könnte sich nicht "auf dem Erdboden" halten und würde ins All geschleudert werden.)
Samstag, 8. März 2014
Samstag, 22. Februar 2014
Mini-Satelliten für alle
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| Zwei CubeSats werden von der Internationalen Raumstation in den Orbit entlassen. (Credit: NASA) |
Vor einigen Tagen, am 11. Februar, hat die Internationale Raumstation (ISS) damit angefangen, kleine Satelliten auszuspucken und in die Schwerelosigkeit zu entlassen. Dabei handelt es sich aber keineswegs um ein Missgeschick, sondern um ein recht interessantes Projekt von "Planet Labs", welches die Platzierung einer Flotte von 28 Mini-Satelliten namens Flock-1 in einem niedrigen Erdorbit vorsieht. Die individuellen Satelliten werden dabei übrigens als Doves bezeichnet und sind vom Satelliten-Typ CubeSats.
Freitag, 14. Februar 2014
Sinne der Curiosity I - Den Mars sehen
Vielleicht könnt ihr euch noch erinnern, wie der Rover namens Curiosity damals auf dem Mars gelandet ist. Es war eine spektakuläre Landung, denn sie war völlig neu in ihrer Art.
Freude und Erleichterung waren enorm im Kontrollraum des NASA Jet Propulsion Laboratory, als Curiosity das erste Bild zur Erde schickte, welches zeigte, dass ihre Räder sicher auf dem Marsboden stehen. Seitdem rollt das sog. Mars Science Laboratory (MSL) munter auf unserem Nachbarplaneten, sammelt Daten, schickt uns faszinierende Bilder und ermöglicht uns tiefe Einblicke in Geschichte und Gegenwart des Mars.
Freude und Erleichterung waren enorm im Kontrollraum des NASA Jet Propulsion Laboratory, als Curiosity das erste Bild zur Erde schickte, welches zeigte, dass ihre Räder sicher auf dem Marsboden stehen. Seitdem rollt das sog. Mars Science Laboratory (MSL) munter auf unserem Nachbarplaneten, sammelt Daten, schickt uns faszinierende Bilder und ermöglicht uns tiefe Einblicke in Geschichte und Gegenwart des Mars.
Sonntag, 9. Februar 2014
Die Badezimmer-Waage in der Erdumlaufbahn
Man kann auf der Internationalen Raumstation (ISS) nicht einfach schnell einkaufen gehen, wenn das Essen knapp wird - Gründe dafür sind hauptsächlich logistischer Natur. Die Nahrung muss mit Raumfahrzeugen in die Erdumlaufbahn geliefert werden, was dazu führt, dass sie im Vorhinein haltbar gemacht werden muss und nur in begrenzter Menge vorhanden ist. Zwar ist das Essen auf der ISS ausgesprochen gut, wie viele Astronauten sagen, dennoch besteht keine Gefahr, im Orbit übergewichtig zu werden und nicht mehr in den eigenen Raumanzug zu passen. Vielmehr müssen Astronauten darauf achten, nicht zu viel Körpermasse abzubauen: Muskeln, die in der Schwerelosigkeit kaum beansprucht werden, bauen sich schnell ab, und auch die Knochendichte der Astronauten nimmt nach längerem All-Aufenthalt nachweislich ab.
Mittwoch, 22. Januar 2014
BMX-Tricks auf einem fahrenden LKW? - Die Physik ist auf eurer Seite!
Momentan verbringe ich ja wieder einmal viel Zeit in der Universität und besuche dementsprechend oft die Mensa in der Mittagspause. Dort gibt es nicht nur Fenster und Essen, sondern auch die Möglichkeit, für einen Moment vom Uni-Alltag abzuschalten. Dass ich aber gerade an diesem Ort auf die Grundlage von Albert Einsteins spezieller Relativitätstheorie treffe, damit habe ich nicht gerechnet.
Nun gut, zugegebenermaßen liegt das wahrscheinlich hauptsächlich daran, dass ich in der Uni meistens den Kopf mit Physik vollgestopft habe und sich viele in der gleichen Situation wohl eher auf das Gulasch am Teller konzentrieren wollen. Wie auch immer, ich möchte hier kurz ein paar Wörter zur Relativitätstheorie erzählen und erklären, warum man diese derzeit in der Mensa antrifft.
Konkret geht es um dieses Video eines BMX-Fahrers, welches momentan in den Uni-Screens zu sehen ist:
Im Video sieht man einen BMX-Fahrer, der ein paar Tricks in einer Halfpipe (Oder nennt man das Ramp? Oder ganz anders? ...ich bin kein BMX-Experte!) macht, während ein LWK mitsamt der Halfpipe in der Stadt umherfährt. "Ziemlich eindrucksvoll" dachte ich mir im ersten Moment!
Doch wenn man von der psychischen Überwindung absieht, die vermutlich notwendig ist, wenn man als Biker in diese fahrende Halfpipe springt, und auch davon absieht, dass die Tricks und die sportliche Leistung wirklich beeindruckend sind, dann wirkt die ganze Showeinlage nach kurzer Überlegung gar nicht weiterhin spektakulär - zumindest nicht aus physikalischer Sicht.
Wie sich herausgestellte, sind die physikalischen Gesetze in jedem gleichförmig bewegten Bezugssystem gleich. Ob man als BMXler nun in einer normalen ("stationären") Halfpipe trickst, oder ob man das auf einer Halfpipe macht, die sich gleichförmig bewegt, macht keinen Unterschied. Die Physik ist die gleiche, man spürt keinerlei zusätzliche Kräfte oder Beschleunigungen, wenn man seine Stunts auf einem fahrenden LKW macht. Tatsächlich könnte man nicht einmal feststellen, ob man sich bewegt, falls sich die Halfpipe in einem großen, fensterlosen Container befinden würde. Jedes Bezugssystem ist gleichberechtigt - in jedem System herrscht die gleiche Physik mit all ihren Gesetzen! Mit diesen Worten kann man ganz grob dieses sogenannte Relativitätsprinzip beschreiben.
Der BMX-Fahrer im Video ist also ein anschauliches Beispiel für die Gültigkeit des Relativitätsprinzips!
Natürlich gilt das ganze nur für diejenigen Bezugssysteme, die keine Beschleunigung erfahren. Gibt der LKW Gas, bremst er oder ändert er seine Fahrtrichtung während der Biker gerade in der Luft ist, wird dieser es natürlich sofort zu spüren bekommen. Spätestens dann, wenn ihm der LKW unter den Rädern wegfährt, wird er merken, dass die Physik von gleichförmig bewegten Bezugssystemen nicht mehr wie gewohnt funktioniert.
(Außerdem wird der unangeschnallte Fahrgast in der Halfpipe immer mehr Luftwiderstand spüren, je schneller sich der LKW bewegt. Auch in diesem Fall könnte er Rückschlüsse auf seinen Bewegungszustand ziehen, selbst wenn er die Augen verbunden hätte. Doch wie man im Video sieht, rollt der LKW langsam, sodass man einen zusätzlichen Einfluss des Luftwiderstandes getrost vernachlässigen kann.)
Interessant ist, dass man aus diesem Relativitätsprinzip zentrale Aussagen der speziellen Relativitätstheorie herleiten kann - nämlich den berühmten Gamma-Faktor (bzw. für Physiker: der γ-Faktor). Dieser ist dafür verantwortlich, dass die Zeit in sich relativ zu einem Beobachter bewegenden Bezugssystemen langsamer vergeht oder die Längen von sich relativ bewegenden Dingen in Bewegungsrichtung verkürzt wird.
Ich will an dieser Stelle gar nicht weiter ausschweifen und den γ-Faktor und die damit verbundenen Phänomene der Zeitdilatation oder der Lorentzkontraktion erklären, sondern stattdessen auf ein paar Videos des großartigen YouTube-Channels Sixty Symbols verweisen, wie z.B. dieses hier.
Mit etwas Neugier, Interesse und Übung kann man also an jedem Ort ein Stück faszinierender Physik finden. Das heißt nicht gleichzeitig, dass einem das Gulasch deshalb nicht mehr schmecken kann - ganz im Gegenteil: Man erkennt, dass das Gulasch unverändert gut schmecken würde, selbst wenn die gesamte Mensa gleichförmig durch die Stadt fahren würde. (Dennoch würde ich natürlich kritisch sein und eine fahrende Mensa zuerst auf physikalischen Gehalt überprüfen!) ;-)
Nun gut, zugegebenermaßen liegt das wahrscheinlich hauptsächlich daran, dass ich in der Uni meistens den Kopf mit Physik vollgestopft habe und sich viele in der gleichen Situation wohl eher auf das Gulasch am Teller konzentrieren wollen. Wie auch immer, ich möchte hier kurz ein paar Wörter zur Relativitätstheorie erzählen und erklären, warum man diese derzeit in der Mensa antrifft.
Konkret geht es um dieses Video eines BMX-Fahrers, welches momentan in den Uni-Screens zu sehen ist:
Im Video sieht man einen BMX-Fahrer, der ein paar Tricks in einer Halfpipe (Oder nennt man das Ramp? Oder ganz anders? ...ich bin kein BMX-Experte!) macht, während ein LWK mitsamt der Halfpipe in der Stadt umherfährt. "Ziemlich eindrucksvoll" dachte ich mir im ersten Moment!
Doch wenn man von der psychischen Überwindung absieht, die vermutlich notwendig ist, wenn man als Biker in diese fahrende Halfpipe springt, und auch davon absieht, dass die Tricks und die sportliche Leistung wirklich beeindruckend sind, dann wirkt die ganze Showeinlage nach kurzer Überlegung gar nicht weiterhin spektakulär - zumindest nicht aus physikalischer Sicht.
Wie sich herausgestellte, sind die physikalischen Gesetze in jedem gleichförmig bewegten Bezugssystem gleich. Ob man als BMXler nun in einer normalen ("stationären") Halfpipe trickst, oder ob man das auf einer Halfpipe macht, die sich gleichförmig bewegt, macht keinen Unterschied. Die Physik ist die gleiche, man spürt keinerlei zusätzliche Kräfte oder Beschleunigungen, wenn man seine Stunts auf einem fahrenden LKW macht. Tatsächlich könnte man nicht einmal feststellen, ob man sich bewegt, falls sich die Halfpipe in einem großen, fensterlosen Container befinden würde. Jedes Bezugssystem ist gleichberechtigt - in jedem System herrscht die gleiche Physik mit all ihren Gesetzen! Mit diesen Worten kann man ganz grob dieses sogenannte Relativitätsprinzip beschreiben.
Der BMX-Fahrer im Video ist also ein anschauliches Beispiel für die Gültigkeit des Relativitätsprinzips!
Natürlich gilt das ganze nur für diejenigen Bezugssysteme, die keine Beschleunigung erfahren. Gibt der LKW Gas, bremst er oder ändert er seine Fahrtrichtung während der Biker gerade in der Luft ist, wird dieser es natürlich sofort zu spüren bekommen. Spätestens dann, wenn ihm der LKW unter den Rädern wegfährt, wird er merken, dass die Physik von gleichförmig bewegten Bezugssystemen nicht mehr wie gewohnt funktioniert.
(Außerdem wird der unangeschnallte Fahrgast in der Halfpipe immer mehr Luftwiderstand spüren, je schneller sich der LKW bewegt. Auch in diesem Fall könnte er Rückschlüsse auf seinen Bewegungszustand ziehen, selbst wenn er die Augen verbunden hätte. Doch wie man im Video sieht, rollt der LKW langsam, sodass man einen zusätzlichen Einfluss des Luftwiderstandes getrost vernachlässigen kann.)
Interessant ist, dass man aus diesem Relativitätsprinzip zentrale Aussagen der speziellen Relativitätstheorie herleiten kann - nämlich den berühmten Gamma-Faktor (bzw. für Physiker: der γ-Faktor). Dieser ist dafür verantwortlich, dass die Zeit in sich relativ zu einem Beobachter bewegenden Bezugssystemen langsamer vergeht oder die Längen von sich relativ bewegenden Dingen in Bewegungsrichtung verkürzt wird.
Ich will an dieser Stelle gar nicht weiter ausschweifen und den γ-Faktor und die damit verbundenen Phänomene der Zeitdilatation oder der Lorentzkontraktion erklären, sondern stattdessen auf ein paar Videos des großartigen YouTube-Channels Sixty Symbols verweisen, wie z.B. dieses hier.
Mit etwas Neugier, Interesse und Übung kann man also an jedem Ort ein Stück faszinierender Physik finden. Das heißt nicht gleichzeitig, dass einem das Gulasch deshalb nicht mehr schmecken kann - ganz im Gegenteil: Man erkennt, dass das Gulasch unverändert gut schmecken würde, selbst wenn die gesamte Mensa gleichförmig durch die Stadt fahren würde. (Dennoch würde ich natürlich kritisch sein und eine fahrende Mensa zuerst auf physikalischen Gehalt überprüfen!) ;-)
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