Bewegung im schwerelosen Raum

[VIKTOR_029fb4]

Hallo,

kann sich ein Astronau im schwerelosen Raum fortbewegen,
rotieren oder trudeln indem er mit Armen und Beinen
„arbeitet“?

Drehen geht, aber fortbewegen geht nur, wenn etwas da ist, von
dem sich der Astronaut abstoßen kann.

wo ist da der Unterschied ?

Kannst Du Deine Frage bitte etwas konkretisieren?

Wo sind da die unterschiedlichen Voraussetzungen, welche gestatten,
beim Drehen fortgesetzte Bewegung zu erzwingen,beim Fortbewegen nicht?
Vielleicht weil ich beim Drehen die „Masse“ zum Zentrum der Dreh-
bewegung verschieben kann ?
z.Bsp.
Ich bewege meinen ausgestreckten Arm schnell seitlich und erzeuge
damit einen „Drehimpuls“ um meine Körperachse (in etwa).
Würde ich den Arm ausgestreckt lassen würde die gleiche Kraft meinen
Körper mit gleichem „Hebelarm“ wieder zurückdrehen, also eine
Pendelbewegung- mehr nicht.
Ziehe ich meinen Arm aber schnell ein könnte sich eine Drehbewegung
erhalten.
Kann das so sein ? Ich habe es noch nicht ganz durchdacht.
Gruß VIKTOR

[nate_ch_344c93]

Hi

Drehen ist möglich. Das wird auch im Sport genutzt:
Snowboarder oder Freeskier wirbeln, sobald sie eine Kopflandung ahnen, mit den Händen. Durch Beginn einer Drehung der Arme beginnt eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung mit dem gleichen Drehimpuls, also bei grösserer Masse mit kleinerer Geschwindigkeit.
Bei MFX ist es noch deutlicher: Deren Motor ist quer zur Fahrtrichtung eingebaut. Somit können sie durch erhöhen oder absenken der Drehzahl die eigene Rotation beeinflussen.
Auch Lenkwaffen basieren teilweise auf diesem Prinzip, ebenso wie Katzen.
Genau gleich verhält es sich, wenn man die Beine Ruckartig nach „unten“ schiessen lässt. Der Oberkörper wird dabei in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt. Der Impuls wurde dabei zwischen Beinen und Oberkörper aufgeteilt. Der ganze Spass nimmt jedoch ein abruptes Ende, sobald der Körper gestreckt ist. In diesem Moment bremsen die Beine den Oberkörper (oder Umgekehrt), weil sie sich ja nicht unendlich weiter bewegen können. Und dabei gleichen sich die beiden Impulse aus.
Es würde also funktionieren, wenn man die beine nach dem schnellen Strecken vom Körper entfernen würde, so dass sie sich weiter bewegen. Aber dann doch lieber nur den Schuh, oder?

Grüsse,
nate

[DrStupid]

Hallo,

kann sich ein Astronau im schwerelosen Raum fortbewegen,
rotieren oder trudeln indem er mit Armen und Beinen
„arbeitet“?

Drehen geht, aber fortbewegen geht nur, wenn etwas da ist, von
dem sich der Astronaut abstoßen kann.

wo ist da der Unterschied ?

Kannst Du Deine Frage bitte etwas konkretisieren?

Wo sind da die unterschiedlichen Voraussetzungen, welche
gestatten,
beim Drehen fortgesetzte Bewegung zu erzwingen,beim
Fortbewegen nicht?

Von „fortgesetzte Bewegung“ war nirgends die Rede. Wenn der Astronaut beispielsweise mit den Armen rotiert, dann rotiert der Rest seines Körpers aufgrund der Drehimpulserhaltung in die entgegengesetzte Richtung. Hört er auf, mit den Armen zu rudern, dann ist es mit der Rotation vorbei.

[Anonym]

Hallo,

vor kurzem las ich einen Bericht von einem deutschen
Astronauten (weiß leider nicht mehr welcher), der einmal in
der Raumstation mitten im Raum „hängen blieb“ und nicht mehr
wegkam. Erst als er einen Schuh auszog und wegwarf, setzte er
sich selbst wieder in Bewegung.

Denk nochmal drüber nach:
Wieso hat er mitten im Raum ‚angehalten‘? Kann doch nur Abbremsung durch die Luft gewesen sein, oder? Und wenn die Luft abbremsen kann, sollte sie durch geeignete ‚Schwimmbewegungen‘ auch als Mittel für einen Antrieb nutzbar sein.
Und mit dem aktuellen Problem hat das natürlich nichts zu tun - im freien Weltraum gibt es keine Luft. Aber das ist Dir ja sicher klar.
Gruß
loderunner

[DrStupid]

Und mit dem aktuellen Problem hat das natürlich nichts zu tun

• im freien Weltraum gibt es keine Luft.

Und ich dachte, es ginge um „Bewegung im schwerelosen Raum“.

[VIKTOR_029fb4]

Von „fortgesetzte Bewegung“ war nirgends die Rede. Wenn der
Astronaut beispielsweise mit den Armen rotiert, dann rotiert
der Rest seines Körpers aufgrund der Drehimpulserhaltung in
die entgegengesetzte Richtung. Hört er auf, mit den Armen zu
rudern, dann ist es mit der Rotation vorbei.

Also:
Entweder bleibt die Drehung (Lageänderung)erhalten, dann kann eine
fortgesetzte Bewegung erfolgen oder die Drehbewegung wird wieder
zurückgesetzt, dann erfolgt nur eine Pendelbewegung.
Ist nur letzteres möglich, dann kannst Du wie in Deiner obigen
Einlassung:

Drehen geht, aber fortbewegen geht nur,…

keinen prinzipiellen Unterschied aussagen zu beiden Bewegungsarten.
Also - was ist nun - wie ist Deine Aussage zu verstehen ?

[DrStupid]

Entweder bleibt die Drehung (Lageänderung)erhalten, dann kann
eine
fortgesetzte Bewegung erfolgen

Das geht wegen der Drehimpulserhaltung nur, wenn die Drehbewegung schon vorher im Gang war.

oder die Drehbewegung wird wieder
zurückgesetzt, dann erfolgt nur eine Pendelbewegung.

Nein, wieso? Wer oder was sollte die Drehbewegung zurücksetzen oder gar zu einer Pendelbewegung führen?

Ist nur letzteres möglich, dann kannst Du wie in Deiner obigen
Einlassung:

Drehen geht, aber fortbewegen geht nur,…

keinen prinzipiellen Unterschied aussagen zu beiden
Bewegungsarten.

Letzteres ist aber nicht möglich.

Also - was ist nun - wie ist Deine Aussage zu verstehen ?

Das habe ich bereits erklärt.

[VIKTOR_029fb4]

Nein, wieso? Wer oder was sollte die Drehbewegung zurücksetzen
oder gar zu einer Pendelbewegung führen?

Na, denk mal nach.

Ist nur letzteres möglich, dann kannst Du wie in Deiner obigen
Einlassung:

Drehen geht, aber fortbewegen geht nur,…

keinen prinzipiellen Unterschied aussagen zu beiden
Bewegungsarten.

Letzteres ist aber nicht möglich.

Ich bin mir nicht ganz sicher, ob Du überhaupt weißt,was Du hier
schreibst und was Du unter „pendeln“ hier verstehst.
Einmal geht bei Dir drehen (s.vor) dann wieder nur wenn vorher schon
drehen da war.Dann streitest Du ab daß Pendelbewegungen möglich sind.
Also nochmals:

Also - was ist nun - wie ist Deine Aussage zu verstehen ?

Das habe ich bereits erklärt.

Hast Du nicht - aber lass es auch besser sein wenn Du es nicht hin
bekommst.
Keiner streitet Impulerhaltung ab und jeder weiß, daß von
nichts nichts kommt.
Du hast noch nicht gebracht wie Du von „nichts“ eine Drehung erhalten
willst welche Bestand hat, (ich habe es in einem vorigen Beitrag
mal „angedacht“) also nicht kompensiert wird (Pendelbewegung).

[DrStupid]

Einmal geht bei Dir drehen (s.vor) dann wieder nur wenn vorher
schon
drehen da war.

Ich habe es hinreichend erklärt. Wenn Du es nicht verstehst und auch nicht in der Lage bist, hinreichend zu artikulieren, wo Deine Verständnisprobleme liegen, dann kann ich Dir auch nicht weiterhelfen. Die Physik ist glücklicherweise nicht davon abhängig, dass Du sie verstehst. Deshalb muss beispielsweise niemand fürchten, dass die Lageregelung von Satelliten mittles Gyroskopen plötzlich nicht mehr funktioniert, nur weil Du nicht daran glaubst.

[Manni_1248d3]

Hallo,
Deshalb muss

beispielsweise niemand fürchten, dass die Lageregelung von
Satelliten mittles Gyroskopen plötzlich nicht mehr
funktioniert, nur weil Du nicht daran glaubst.

Das ist doch wieder etwas anderes.
Bei Lageänderungen treten durch die Kreiselwirkung Kräfte (actio)auf, die zur Lageregelung (reactio)genutzt werden können.
Bei einem Astronauten bleibt der Gesamtschwerpunkt immer erhalten, egal ob er die Beine anzieht und wieder abstößt, oder ob er mit den Armen rudert oder nicht. Es treten keine zusätzlichen Kräfte auf, die seine Lage ändern würden.

Gruß:
Manni

[DrStupid]

Hallo,
Deshalb muss

beispielsweise niemand fürchten, dass die Lageregelung von
Satelliten mittles Gyroskopen plötzlich nicht mehr
funktioniert, nur weil Du nicht daran glaubst.

Das ist doch wieder etwas anderes.

Wieso?

Bei Lageänderungen treten durch die Kreiselwirkung Kräfte
(actio)auf, die zur Lageregelung (reactio)genutzt werden
können.

Genau darum geht es doch. Wo ist denn der prinzipielle Unterschied zwischen einem Satelliten, der seine Lage (nicht seine Position!) durch die Drehung seiner Gyros verändert und einem Astronauten, der dasselbe beispielsweise durch Rudern mit den Armen schafft?

Bei einem Astronauten bleibt der Gesamtschwerpunkt immer
erhalten, egal ob er die Beine anzieht und wieder abstößt,
oder ob er mit den Armen rudert oder nicht. Es treten keine
zusätzlichen Kräfte auf, die seine Lage ändern würden.

Kann es sein, dass Du hier Rotation und Translation durcheinander bringst? Rotation ist möglich, Translation dagegen nicht.

[VIKTOR_029fb4]

Einmal geht bei Dir drehen (s.vor) dann wieder nur wenn vorher
schon
drehen da war.

Die Physik ist glücklicherweise nicht
davon abhängig, dass Du sie verstehst. Deshalb muss
beispielsweise niemand fürchten, dass die Lageregelung von
Satelliten mittles Gyroskopen plötzlich nicht mehr
funktioniert, nur weil Du nicht daran glaubst.

Aha, für Dich ist die Physik eine Frage des Glaubens.
Erklärt hast Du nix (hast da Schwierigkeiten) und ein „rudernder“
Astronaut - davon reden wir, wenn Du es noch nicht mitbekommen
hast - ist für Dich wohl mit einem Gyroskop vergleichbar.
Hervorragend !!

[DrStupid]

Die Physik ist glücklicherweise nicht
davon abhängig, dass Du sie verstehst. […]

Aha, für Dich ist die Physik eine Frage des Glaubens.

EOD

[Manni_1248d3]

Hallo,

Genau darum geht es doch. Wo ist denn der prinzipielle
Unterschied zwischen einem Satelliten, der seine Lage (nicht
seine Position!) durch die Drehung seiner Gyros verändert und
einem Astronauten, der dasselbe beispielsweise durch Rudern
mit den Armen schafft?

Ein Gyroskop ist doch ein rotierender Kreisel, dem eine Rotationsenergie innewohnt. Bei Lageänderungen treten Kräfte (Moment) in den Lagerstellen auf. Diese Kräfte verhindern eine Bewegung und dienen der Stabilisation. So funzt ein Kreisel.

Ein frei schwebender Astronaut im schwerelosen Raum hat keinen „Energieinhalt“. Deswegen kann er auch keine Energie für eine evt. Lageänderung aufbringen. Bewegt er einen Arm vor, bewegt sich sein Körper zurück. Ergebnis: Null.

Kann es sein, dass Du hier Rotation und Translation
durcheinander bringst? Rotation ist möglich, Translation
dagegen nicht.

Nööö.

Gruß:
Manni

[DrStupid]

Genau darum geht es doch. Wo ist denn der prinzipielle
Unterschied zwischen einem Satelliten, der seine Lage (nicht
seine Position!) durch die Drehung seiner Gyros verändert und
einem Astronauten, der dasselbe beispielsweise durch Rudern
mit den Armen schafft?

Ein Gyroskop ist doch ein rotierender Kreisel, dem eine
Rotationsenergie innewohnt. Bei Lageänderungen treten Kräfte
(Moment) in den Lagerstellen auf. Diese Kräfte verhindern eine
Bewegung und dienen der Stabilisation. So funzt ein Kreisel.

Gyroskope dienen in Satelliten nicht nur zur Stablisierung der Lage, sondern auch dazu, die Lage zu verändern. Die Rotationsenergie ist dabei übrigens unerheblich. Entscheidend ist der Drehimpuls und die Ändertung desselben.

Ein frei schwebender Astronaut im schwerelosen Raum hat keinen
„Energieinhalt“. Deswegen kann er auch keine Energie für eine
evt. Lageänderung aufbringen. Bewegt er einen Arm vor, bewegt
sich sein Körper zurück. Ergebnis: Null.

Kann es sein, dass Du hier Rotation und Translation
durcheinander bringst? Rotation ist möglich, Translation
dagegen nicht.

Nööö.

Doch, genau das tust Du. Es geht hier nicht um Änderungen der Position, sondern um die Änderung der Orientierung (unter Beibehaltung der Position des Masseschwerpunktes). Dazu bewegt man den Arm nicht vor und zurück (=Translation), sondern im Kreis (=Rotation). Wie und warum das funktioniert, habe ich oben schon erklärt.

[Manni_1248d3]

Doch, genau das tust Du. Es geht hier nicht um Änderungen der
Position, sondern um die Änderung der Orientierung (unter
Beibehaltung der Position des Masseschwerpunktes). Dazu bewegt
man den Arm nicht vor und zurück (=Translation), sondern im
Kreis (=Rotation).

Wie und warum das funktioniert, habe ich

oben schon erklärt.

Hallo,
es kann nicht funktionieren. Du kannst einem Körper unter den genannten Bedingungen keine eigene Rotationsenergie aufzwingen. Der Schwerpunkt des Körpers mag sich vielleicht als Reaktion geringförmig kreisförmig bewegen, aber der Körper als Ganzes führt keine Rotation um seinen Gesamtschwerpunkt aus.

Ach ja,
und Münchhausen hat sich ja bekanntlich auch selbst am Schopf aus einem Sumpf gezogen (oder so ähnlich).
Das funktionierte damals schon genau so wie jetzt
bei Deiner Lösung.)

Gruß:
Manni

[DrStupid]

Du kannst einem Körper unter den
genannten Bedingungen keine eigene Rotationsenergie
aufzwingen.

Das muss ich auch gar nicht. Das schafft der Körper sogar ganz allein. Nur sein Drehimpuls kann sich ohne äußere Kräfte nicht verändern.

Der Schwerpunkt des Körpers mag sich vielleicht
als Reaktion geringförmig kreisförmig bewegen, aber der Körper
als Ganzes führt keine Rotation um seinen Gesamtschwerpunkt
aus.

Genau umgekehrt. Solange keine äußeren Kräfte wirken, bleibt der Schwerpunkt des Körpers da, wo er ist, aber eine Rotation des Körpers um diesen Schwerpunkt ist möglich.

Ach ja,
und Münchhausen hat sich ja bekanntlich auch selbst am Schopf
aus einem Sumpf gezogen (oder so ähnlich).
Das funktionierte damals schon genau so wie jetzt
bei Deiner Lösung.)

Mit Münchhausen hat das überhaupt nichts zu tun. Wenn Du es schon theoretisch nicht nachvollziehen kannst, dann probiere es doch wenigstens mal praktisch. Nimm z.B. ein möglichst schweres Gewicht in die Hand, setzt Dich damit auf einen Drehstuhl und lass es dann wie ein Lassowerfer über dem Kopf kreisen. Du wirst staunen, was dann passiert.

[Anonym]

Hallo,

Und mit dem aktuellen Problem hat das natürlich nichts zu tun

• im freien Weltraum gibt es keine Luft.

Und ich dachte, es ginge um „Bewegung im schwerelosen Raum“.

Du hast völlig recht, weshalb ich meine Antwort diesbezüglich zurückziehe.
Gruß
loderunner

[Manni_1248d3]

Hallo,

Wenn Du es
schon theoretisch nicht nachvollziehen kannst, dann probiere
es doch wenigstens mal praktisch. Nimm z.B. ein möglichst
schweres Gewicht in die Hand, setzt Dich damit auf einen
Drehstuhl und lass es dann wie ein Lassowerfer über dem Kopf
kreisen. Du wirst staunen, was dann passiert.

Ich kann im Moment hier bei mir sehr schlecht Schwerelosigkeit erzeugen, damit Deine Versuchsbeschreibung überhaupt etwas mit der entscheidenden Vorbedingung des UP zu tun haben könnte.

Ich arbeite aber daran )

Gruß:
Manni

[DrStupid]

Wenn Du es
schon theoretisch nicht nachvollziehen kannst, dann probiere
es doch wenigstens mal praktisch. Nimm z.B. ein möglichst
schweres Gewicht in die Hand, setzt Dich damit auf einen
Drehstuhl und lass es dann wie ein Lassowerfer über dem Kopf
kreisen. Du wirst staunen, was dann passiert.

Ich kann im Moment hier bei mir sehr schlecht Schwerelosigkeit
erzeugen, damit Deine Versuchsbeschreibung überhaupt etwas mit
der entscheidenden Vorbedingung des UP zu tun haben könnte.

Vielleicht erklärt Dir ja jemand anderes, warum Du dazu keine Schwerelosigkeit brauchst. Mein Interesse an dieser Diskussion hat dafür zu stark gelitten.