Inhalt
- Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft
- Balance Arm Anziehungsexperiment
- Experimente in Schwerelosigkeit
Viele Experimente können das Vorhandensein der Schwerkraft, ihre Anziehung zwischen zwei Objekten oder die Geschwindigkeit veranschaulichen, mit der Objekte aufeinander zu beschleunigen. Andere Experimente können die Auswirkungen einer schwerelosen Umgebung auf Menschen und andere Lebensformen bestimmen, die sich so entwickelt haben, dass sie im Schwerefeld der Erde funktionieren. Einige dieser Experimente sind einfach und können zu Hause reproduziert werden, während andere Labors und wissenschaftliche Geräte erfordern.
Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft
Anhand von zu Hause gefundenen Gegenständen können angehende Nachwuchswissenschaftler das klassische Experiment von Galileos reproduzieren, um die universelle Beschleunigung aller Objekte aufgrund der Schwerkraft zu zeigen. Wenn Sie Zeitungs- oder Papiertücher auf den Boden legen, um eventuelle Verschmutzungen aufzufangen, kann eine Person zwei Objekte unterschiedlicher Größe auf gleicher Höhe halten und freigeben. Es können zwei beliebige Objekte verwendet werden, wobei jedoch relativ glatte Objekte bevorzugt werden. Verwenden Sie für die besten Ergebnisse eine Orange und eine Traube und geben Sie sie gleichzeitig frei. Eine zweite Person liegt auf dem Boden und beobachtet den gleichzeitigen Aufprall beider Früchte, was beweist, dass alle Objekte aufgrund der Schwerkraft unabhängig von ihrem Gewicht mit derselben Geschwindigkeit beschleunigt werden. Dieses Experiment wurde von Astronauten auf dem Mond unter Verwendung eines Hammers und einer Feder reproduziert, und die Ergebnisse waren dieselben.
Balance Arm Anziehungsexperiment
Wenn Objekte auf einer Oberfläche ruhen, wird die Reibung im Allgemeinen verhindern, dass sie sich trotz der Anziehungskraft, die durch ihre jeweiligen Gravitationskräfte erzeugt wird, aufeinander zubewegen. Um dies zu überwinden, hängen Sie an beiden Enden eines Schwebebalkens, der direkt über seiner Mitte aufgehängt ist, zwei gleich schwere Gegenstände wie Bleigewichte auf. Zeichnen Sie dann einen Kreis um den Radius, den die Enden des Balkens berühren würden, wenn er sich dreht. Platzieren Sie ein weiteres ebenso massives Objekt, z. B. ein anderes Gewicht, an einem Punkt entlang des Kreises, der etwa 45 Grad von den Enden des abgehängten Trägers entfernt ist. Stellen Sie sicher, dass sich diese anderen Objekte auf derselben Höhe wie die auf dem Träger ruhenden Gewichte befinden. Mit der Zeit dreht sich der Strahl langsam, bis er die Gewichte erreicht, die sich näher an den stationären Objekten auf dem Kreis befinden. Diese Drehung wird durch die Schwerkraft zwischen den massiveren Komponenten des Ausgleichsarms und den stationären Gewichten verursacht.
Experimente in Schwerelosigkeit
Schwerelosigkeitsumgebungen sind unpraktisch und erfordern Reisen in entfernte Teile des Weltraums, in denen die Gravitationskraft von Planeten und anderen Objekten im Weltraum so vernachlässigbar ist, dass sie nicht bemerkt werden können. Selbst wenn solche Entfernungen praktisch zu erreichen wären, würden die Gravitationskraft des Raumschiffs, die Astronauten und ihre gesamte Ausrüstung einen gewissen Einfluss auf alles andere in der unmittelbaren Umgebung ausüben. Die Schwerelosigkeit kann jedoch simuliert werden, indem ein umschlossener Raum und alles, was sich darin befindet, auf die Erdoberfläche fallen gelassen wird. Da alles mit der gleichen Geschwindigkeit abfällt, scheinen die Insassen in Bezug auf die Kammer selbst zu schweben und es entsteht eine praktisch schwerelose Umgebung. Dies ist das Prinzip, das im "Vomit Comet" angewendet wird, einem NASA-eigenen Jet, der hoch in die Erdatmosphäre aufsteigt und dann frei in Richtung Boden fällt. Neben der Bereitstellung einer schwerelosen Umgebung für Astronautentraining und andere NASA-Experimente wird die Zeit auf dem Vomit Comet aus verschiedenen Gründen auch Physikstudenten gewährt, die die Umwelt, Medienvertreter und private Parteien benötigen.