"Künstliche Schwerkraft" auf rotierenden Raumstationen

In letzter Zeit gab es viele Science-Fiction-Shows, in denen die Erklärung der „rotierenden Raumstation“ für die Schwerkraft auf Raumstationen verwendet wurde.

Nachdem Sie sich diese Videos angesehen haben:

http://www.youtube.com/watch?v=49JwbrXcPjc&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=_36MiCUS1ro

Ich habe mich gefragt, was passieren würde, wenn Sie in Drehrichtung auf dem "Boden" einer rotierenden Raumstation stehen und einen Ball "nach oben" werfen würden. Aus dem Video sieht es so aus, als ob der Ball vor Ihnen landen sollte. Ist dies tatsächlich das, was passieren würde, und wenn Sie einen Ball fallen lassen, würde er hinter Ihnen landen?

Antworten (2)

Ja, der Ball würde vor dir landen.

Wenn Sie von außerhalb der Raumstation zusehen, bewegt sich der Ball in einer geraden Linie mit konstanter Geschwindigkeit, während Sie sich mit konstanter Geschwindigkeit im Kreis bewegen. Das bedeutet, dass die Distanz, die der Ball braucht, um von Punkt A (wo Sie ihn loslassen) zu Punkt B (wo er auf den Boden trifft) zu gelangen, kürzer ist als die Distanz, die Sie zurücklegen.

Da Sie den Ball geworfen haben, fliegt er außerdem schneller als Sie.

Der Ball legt eine kürzere Strecke mit höherer Geschwindigkeit zurück, sodass er vor Ihnen dort ankommt. Aus Ihrer Sicht muss sich der Ball nach vorne krümmen, um vor Sie zu kommen, also sehen Sie das.

Vor einiger Zeit habe ich eine Mathematica-Demonstration gemacht, bei der Sie den gekrümmten Weg sehen können, den der Ball nimmt, den Radius und die Rotationsgeschwindigkeit des Schiffs variiert und wie hart Sie den Ball werfen. Siehe hier: http://demonstrations.wolfram.com/PathOfAProjectileInARotatingFrame/

Sie können eine vollständige Ableitung der Gleichungen in einem Dokument lesen, das ich ungefähr zu dieser Zeit auf Scribd gestellt habe.

http://www.scribd.com/doc/3880728/rotating-ship

Was Sie angeben, scheint der Fall zu sein. Sie möchten den Coriolis-Effekt in jedem Raumvolumen minimieren, was eine große Drehstation erfordert.