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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Schwerkraftverhalten auf dem Mars



shenry
15.02.2020, 16:34
Hi, habe gerade die zweite der jeweils sechsteiligen Staffeln der MARS Serie gesehen. Hier geht es um die erste bemannte Mission und Folgende zum Mars. Nun wird halt allgemein das Verhalten von Objekten und Menschen unter diesen Schwerkraftbedingungen wie selbstverständlich dem auf der Erde gleich dargestellt. Nun entspricht die Fallbeschleunigung dort aber nur einem Drittel der Erdbeschleunigung.
So stelle mir laienhaft am Beispiel eines Ballwurfes senkrecht nach oben folgendes Verhalten vor: Der Ball würde anfangs wie auf der Erde stark beschleunigt, natürlich höher fliegen, aber deutlich langsamer in der Endphase des Aufstieges abbremsen und ungewöhnlich (Im Vergleich zur Erde) lange an seinen o.T. verharren. Dann würde er auch deutlich langsamer wieder Richtung Boden beschleunigen bis er seine für den Weg und Atmossphärendichte max. Fallgeschwindigkeit erreicht (Also in der Nähe des o.T. ein Verhalten ähnlich Zeitlupe). An die Experten: Wäre diese Darstellung so richtig?
Und was meint ihr? Würde der Gang eines Menschen im Raumanzug eher dem Gang auf der Erde oder den mehr oder weniger Sprüngen auf dem Mond gleichen ? Im geschlossenen Habitat ohne schweren Raumanzug müsste der Effekt durch die geringere Schwerkraft noch deutlich höher sein. Wäre auch sehr interessant den Effekt der geringeren Schwerkraft am Beispiel eines umkippenden Glas Wasser zu sehen.
VG

Bynaus
16.02.2020, 00:04
Veränderte Schwerkraft ist naturgemäss schwierig darzustellen, weil sie - ausser auf Parabelflügen - nicht nachgestellt werden kann.

Ein Ball würde, nach dem loslassen, weniger schnell abgebremst, im Scheitelpunkt wäre er nicht länger (dort ist er eh nur für einen einzigen Zeitpunkt, nicht für eine Dauer), danach würde er langsamer beschleunigen beim Fallen. Ein Objekt, das von einem 1 m hohen Tisch fällt, braucht auf der Erde 0.44 Sekunden dafür. Auf dem Mars wären es fast doppelt so viel, 0.72 Sekunden. Das fällt schon auf, aber nicht extrem. Auf dem Mond wären es mit 1.18 Sekunden nochmals deutlich mehr.

Die terminale Geschwindigkeit auf dem Mars (also die stabile Endgeschwindigkeit durch Luftwiderstand) liegt übrigens im Überschallbereich (weil die Atmosphäre so dünn ist). Das ist ein Grund, warum die Landung von grossen Raumfahrzeugen dort so schwierig ist...

Etwas, was vielen nicht bewusst ist: unter reduzierter Schwerkraft bliebe der Kraftaufwand, um eine Masse zu beschleunigen gleich. Wir fänden es also ungewöhnlich leicht, ein Objekt zu tragen oder nach oben/unten zu beschleunigen. Bei der Seitwärts-Beschleunigung hingegen wäre der Kraftaufwand exakt gleich wie auf der Erde. Zudem wäre die Reibung reduziert im Vergleich zur gleichen Situation auf der Erde. In Kombination dürfte z.B. das Gehen (oder Treppensteigen!) anfänglich den meisten Marsreisenden etwas Probleme bereiten. Sie würden die Kraft unterschätzen, die nötig ist, um den Körper vorwärts zu beschleunigen oder - z.B. für eine Kurve oder beim Stehenbleiben - abzubremsen (das sieht man übrigens auch auf den Apollo-Aufnahmen vom Mond: die Astronauten haben da teilweise Probleme, das Gleichgewicht zu halten, insbesondere wenn sie etwas schnell unterwegs sind). Gleichzeitig würden sie die Reibung unterschätzen. Ich nehme aber an, dass sich das bald legen würde und die Marsreisenden sich nach ein paar Tagen ganz normal bewegen würden - es sei denn, sie befinden sich im freien Fall.

UMa
16.02.2020, 11:28
Hallo shenry,

wenn man Wurf oder Sprungbewegungen auf dem Mars auf der Erde nachstellen will, könnte man Zeitlupenaufnahmen verwenden. Auf dem Mars sind 0,376 mal die Erdschwerkraft. Wenn man also alles mit 1,63 mal so vielen Bildern pro Sekunde aufnimmt und mit normaler Bildrate abspielt, hätte man die Würfe ungefähr richtig.
Hat natürlich Nachteile, so bei anderen Bewegungen oder gar in Dialogen.

Grüße UMa

Bynaus
16.02.2020, 21:52
Ja, de Apollo-Aufnahmen zeigen ja, dass schnelleres Abspielen allein die Bewegungen nicht natürlich aussehen lässt. Gleiches gilt also für die Umkehrung für Filme, die auf dem Mars spielen...