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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Beschleunigung mit 1g



Orion-Burger
25.05.2016, 09:38
Angenommen Energie würde keine Rolle spielen, und man könnte ein Raumschiff mit einem g besschleunigen.
Was denkt ihr würde man bei so einem Flug erleben?
Wann würde man als Passagier die Auswirkungen der Zeitdilatation spüren? Ich meine Bordzeit.
Es heisst ja, der Raum zu den Sternen würde sich verkürzen.
Wie soll man sich dass vorstellen? Wären die Sterne dann näher?
Wenn man es schaffen würde nur ein kleines Teleskop auf fast LG zu bringen, könnte man dann sozusagen näher an ferne Objekte ran?
Hier ein geiles Video wie die Beschleunigung von 1g auf der Erde aussehen würde:
https://www.youtube.com/watch?v=0MvHtYA3knQ

julian apostata
26.05.2016, 10:50
Hallo Orion-Burger

Hier unten und auf meiner Wiki-Spielwiese findest du ein paar Gleichungen zum Thema gleichmäßige Beschleunigung.

Sämtliche Gleichungen im Scifi-Forum lassen sich übrigens aus dem relativistischen Impuls ableiten.

v/sqrt(1-v²/c²)=g*t

http://www.scifi-forum.de/forum/off-topic/off-topic-allgemein/technik-wissenschaft/69788-reise-zum-alpha-centauri/page5

Wenn du verstehen willst, wie das mit unbeschleunigten Systemen ist, kann ich dir Timeline-Animationen anbieten. Im Gegensatz zu Minkowskidiagrammen lassen sich auch zwei Raumdimensionen darstellen.

http://www.mahag.com/neufor/viewtopic.php?f=6&t=774&start=0

Die unqualifizierten Pöbeleien da drüben kannst du einfach ignorieren. Das gehört dort zum normalen Umgangston. Wenn dir das erste Beispiel zu kompliziert ist, dann probier es doch zunächst mit dem zweiten.

http://www.geogebra.org/m/W8ByVKFX?doneurl=%2Fjulian%252Bapostata

http://www.fotos-hochladen.net/uploads/tl11ue21jd9g7f.gif

Sieht ein Jeder, dass beide Photonen in System Blau gleichzeitig den Kreisrand erreichen, und zwar zur zeit t'=1 ?

JensU
06.01.2018, 11:13
Angenommen Energie würde keine Rolle spielen, und man könnte ein Raumschiff mit einem g besschleunigen.
Was denkt ihr würde man bei so einem Flug erleben?
Wann würde man als Passagier die Auswirkungen der Zeitdilatation spüren? Ich meine Bordzeit.
Es heisst ja, der Raum zu den Sternen würde sich verkürzen.
Wie soll man sich dass vorstellen? Wären die Sterne dann näher?
Wenn man es schaffen würde nur ein kleines Teleskop auf fast LG zu bringen, könnte man dann sozusagen näher an ferne Objekte ran?
Hier ein geiles Video wie die Beschleunigung von 1g auf der Erde aussehen würde:
https://www.youtube.com/watch?v=0MvHtYA3knQ

Der Raumflug mit einem g Beschleunigung und Abbremsung würde sehr lange dauern.
Das macht das Raumschiff schwehr.
Im Trägheitsdämpfer(Pool) halten die Astronauten deutlich mehr g aus.
Das Raumschiff wird durch den kurzen Raumflug leichter.

Gruß,
Jens

mac
06.01.2018, 12:06
Hallo Jens,


Der Raumflug mit einem g Beschleunigung und Abbremsung würde sehr lange dauern.
Das macht das Raumschiff schwehr.
Im Trägheitsdämpfer(Pool) halten die Astronauten deutlich mehr g aus.
Das Raumschiff wird durch den kurzen Raumflug leichter. Diesen Zusammenhang (schwerer/leichter), besonders im Kontext mit dem Eröffnungspost, verstehe ich nicht?

Herzliche Grüße

MAC

pauli
07.01.2018, 03:34
Der Raumflug mit einem g Beschleunigung und Abbremsung würde sehr lange dauern.
Das macht das Raumschiff schwehr.
Im Trägheitsdämpfer(Pool) halten die Astronauten deutlich mehr g aus.
Das Raumschiff wird durch den kurzen Raumflug leichter.

Gruß,
Jens

Das Raumschiff wird leichter weil es Rußpartikel hinten ausstößt

SRMeister
07.01.2018, 11:22
Das Raumschiff wird leichter weil es Rußpartikel hinten ausstößt

Aber, müsste es nicht auch ein bisschen schwerer werden, weil der Motorblock größer sein muss? Die Bremsen sind bei 2g bestimmt auch größer als bei 1g !? *verwirrt*
Andererseits, man braucht weniger Dosenravioli mitschleppen...

mac
07.01.2018, 14:08
Hallo Pauli, hallo SRMeister

Wenn man z.B. den kürzesten interstellaren Raumflug bewältigen wollen würde und einen dazu geeigneten Antrieb hätte, um z.B. auf 1% c mit 10 ms^-2 zu beschleunigen, würde das 2 mal 3,5 Tage dauern, bei einer Reisezeit von über 400 Jahren.

Würde man dabei mit 100 statt mit 10 ms^-2 auf dieselbe Reisegeschwindigkeit beschleunigen, könnte man die Reisezeit um ca. 2 Promille verkürzen. Dazu würde man allerdings ein Triebwerk brauchen, welches deutlich schwerer ist, als das was man an ‚Raviolidosen‘ sparen könnte.

Das ist ein Grund warum ich die Aussage von Jens nicht verstanden habe.



Wenn man (obwohl Jens das nicht geschrieben hatte) schneller reisen möchte, also z.B. mit 3% c, dann würde der dafür mitzubeschleunigende Energievorrat das geringere Raviolidosengewicht bei Weitem übertreffen.

Das ist ein weiterer Grund warum ich die Aussage von Jens nicht verstehe.



Sollte sich seine Aussage aber auf einen Marsflug beziehen, dann sind bisher nur chemische Triebwerke zu solch hohen Beschleunigungen fähig und dafür würde man eine noch erheblich höhere Treibstofflast brauchen als z.B. mit einem Ionenantrieb, auf jeden Fall aber viel mehr als man an Ravioligewicht sparen könnte.

Das ist der nächste Grund warum ich Jens‘ Aussage nicht verstehe.



Sollte Jens aber von einem ganz und gar unbekannten Antrieb ausgehen, dann ist seine Aussage eh‘ reine Willkür ohne handhabbare Grundlage. Wieso muß er da überhaupt beschleunigen?

Herzliche Grüße

MAC

pauli
08.01.2018, 04:49
Hi Mac,

ich glaube er muß da noch mehr beschleunigen weil die Zeitdilatation nicht ausreicht um das Verfalldatum der Ravioli zu vermeiden, zumindest legt der R-Tensor das nahe, aber das müsste man genauer nachrechnen. Zum Abbremsen könnte man die Dosen öffnen und den Deckel hochhalten, womit sich die Bremsfläche exponentiell vergrößert. Das nur so als vage Idee.

julian apostata
08.01.2018, 13:37
Okay, wissen wir denn wirklich, ob Jens Beitrag satirisch gemeint war? Vielleicht meinte er es ja ernst!

Deswegen bring ich hier mal wieder was "Seriöses", den relativistischen Thaleskreis.

http://www.drillingsraum.de/room-forum/showthread.php?tid=7573
https://www.geogebra.org/m/Sfud7StJ

Von den Rechenergebnissen könnt ihr die ein(aus)blenden, die euch (nicht)interessieren.

JensU
09.01.2018, 18:25
Hallo Jens,

Diesen Zusammenhang (schwerer/leichter), besonders im Kontext mit dem Eröffnungspost, verstehe ich nicht?

Herzliche Grüße

MAC

In der Raumfahrt muss schneller als 1g beschleunigt werden, weil das die Flugzeit reduziert.
Wenn die Flugzeit reduziert wird, reduziert sich die mitgeführte Lebensmittelmasse.
Das Raumschiff wird dadurch leichter.
Das Raumschiff kann wiederum schneller beschleunigen.

Gruß,
Jens

JensU
09.01.2018, 18:37
Das Raumschiff wird leichter weil es Rußpartikel hinten ausstößt

Wenn du damit einen chemischen Antrieb meinst, ja.
Das Raumschiff wird immer leichter.
Die Beschleunigung steht hier aber im Zusammenhang zur Flugzeit und damit zur Masse des Raumschiffes.

Gruß,
Jens

JensU
09.01.2018, 18:47
Okay, wissen wir denn wirklich, ob Jens Beitrag satirisch gemeint war? Vielleicht meinte er es ja ernst!

Deswegen bring ich hier mal wieder was "Seriöses", den relativistischen Thaleskreis.

http://www.drillingsraum.de/room-forum/showthread.php?tid=7573
https://www.geogebra.org/m/Sfud7StJ

Von den Rechenergebnissen könnt ihr die ein(aus)blenden, die euch (nicht)interessieren.

Ich habe das mit einer hohen Beschleunigung in einem Trägheitsdämpfer(Pool) ernst gemeint.
Der Aufbau ,Funktion und Physik erkläre ich im neuen Thema (Trägheitsdämpfer für interstellare Raumschiffe).

Gruß,
Jens

mac
10.01.2018, 21:18
Hallo Jens,


Der Raumflug mit einem g Beschleunigung und Abbremsung würde sehr lange dauern.
Das macht das Raumschiff schwehr.
Im Trägheitsdämpfer(Pool) halten die Astronauten deutlich mehr g aus.
Das Raumschiff wird durch den kurzen Raumflug leichter.

Gruß,
Jens


In der Raumfahrt muss schneller als 1g beschleunigt werden, weil das die Flugzeit reduziert.
Wenn die Flugzeit reduziert wird, reduziert sich die mitgeführte Lebensmittelmasse.
Das Raumschiff wird dadurch leichter.
Das Raumschiff kann wiederum schneller beschleunigen.

Gruß,
Jens


Machen wir mal eine sehr stark vereinfachte Beispielrechnung. (Raketenmasse und Ausströmgeschwindigkeit willkürlich, Abbremsen am Ziel weggelassen (das würde den Preis für die geringere Flugzeit eh nur nochmal dramatisch erhöhen))

Ein Raumschiff soll eine Masse (ohne Zuladung) von 2 t haben.
An Bord sollen sein: 5 Personen zu je 80 kg und Nahrung für 200 Tage. Pro Person und Tag 2 kg.
Das Treibstoffgewicht soll 14,3 t betragen.
Die Ausströmgeschwindigkeit des Treibstoffes soll 4000 m/s betragen. (Größenordnung chemischer Antrieb)
Die zu überwindende Strecke soll, weit ab von störenden Objekten 100 Millionen km betragen. (kommen störende Objekte dazu (Planeten z.B.) wird die Rechnung komplizierter, ändert aber an den Verhältnissen nichts)

Wenn das Raumschiff mit 1 g beschleunigt, hat es seinen gesamten Treibstoff nach 9,8 Minuten verbraucht und eine Endgeschwindigkeit von 5,788 km/s erreicht.

Es hat die gesamte Strecke dann nach knapp 200 Tagen überwunden.

Wenn es nun nicht mit 1 g, sondern mit 10 g beschleunigt, hat es seinen Treibstoff nach 59 sekunden verbraucht und ebenfalls eine Endgeschwindigkeit von 5,788 km/s erreicht, wäre also rund 9 Minuten schneller als 200 Tage am Ziel.



Im nächsten Schritt schauen wir uns mal an was passieren würde, wenn wir die Reisezeit für die selbe Strecke auf 100 Tage verkürzen müßten.

An den Massen ändert sich nun Folgendes: Nahrung nur noch für 100 Tage. Einsparung 1000 kg
Treibstoffgewicht 75 t, also gut 60 t mehr!
Damit erreichbare Endgeschwindigkeit: 11,572 km/s.
Wird bei einer Beschleunigung von 1 g innerhalb von knapp 20 Minuten erreicht und bei 10 g innerhalb von knapp 2 Minuten.

Die für diese Rechnung nötigen Grundlagen findest Du z.B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung



Fazit: Ich verstehe nach wie vor nicht, wie Du zu Deiner oben zitierten Auffassung bezüglich geringerer (Gesamt)masse kommst?

Herzliche Grüße

MAC

Bynaus
11.01.2018, 08:27
Ich denke, JensU bezieht sich auf die Beschleunigung beim Start von der Erdoberfläche. Da muss natürlich mit mehr als 1 Ge beschleunigt werden, sonst schwebt das Raumschiff einfach nur. :) Typische bemannte Raketen weisen Beschleunigungen im Bereich von 3-5 Ge auf, aber nur für ein paar Minuten (bis sie schnell genug sind, um in der Umlaufbahn zu bleiben). Von da an spielt die Beschleunigung direkt keine grosse Rolle mehr - man nimmt, was der zur Verfügung stehende Antrieb eben bietet. Die langsame Beschleunigung eines elektrischen Antriebs tauscht man gegen eine viel höhere Treibstoffeffizienz. Es stimmt also gerade NICHT, dass langsame Beschleunigung das Raumschiff schwer macht.

Zur Eingangsfrage: ich habe eine Buchempfehlung zum Thema: "Tau Zero" von Poul Anderson. Es geht darin genau darum, was geschehen würde, wenn man konstant mit 1 Ge beschleunigt...

Im Prinzip kann man sagen, dass man mit 1 Ge Beschleunigung das Sonnensystem so schnell erschliesst wie den Ozean mit einem Schiff. Die näheren Sterne der Milchstrasse sind dann nur ein paar Jahre (Bordzeit) weg, und in 30 Jahren (Bordzeit) wäre man in der Andromeda-Galaxie. Aber eben: nur unter der Bedingung, dass man konstant mit 1 Ge beschleunigen kann.

mac
11.01.2018, 12:36
Hallo Bynaus


Ich denke, JensU bezieht sich auf die Beschleunigung beim Start von der Erdoberfläche.Er hat zahlreiche Varianten der Rahmenbedingungen angesprochen.


Trägheitsdämpfer für interstellare Raumschiffe

Wenn du damit einen chemischen Antrieb meinst

Der Raumflug mit einem g Beschleunigung und Abbremsung würde sehr lange dauern.

Deine Version hier aber noch nicht?

Ich denke, daß ist auch eines der Probleme bei den bisherigen ‚Diskussionen‘ hier mit JensU. Er verhält sich wie jemand der versucht ‚anzufüttern‘.
Auch in anderen Foren hat er zwar einige Links genannt - die, die ich gefunden hab', führten aber nicht direkt zum von ihm angekündigten Ziel und auch weiteres Suchen in diesen Foren führte mich nicht mit bisher vertretbarem Zeitaufwand zu diesen Zielen.

Das läßt mich leider nichts Gutes ahnen. :(

Herzliche Grüße

MAC

Bynaus
11.01.2018, 13:59
Deine Version hier aber noch nicht?

Da hast du natürlich recht. Aber es wäre eine gutmütige Interpretation, wie das, was er geschrieben hat, doch noch einigermassen Sinn machen könnte. :)


Das läßt mich leider nichts Gutes ahnen.

Sehe ich auch so, wenn ich meine realistische Brille aufsetze. Andererseits schreibe meine Posts immer auch für die stillschweigenden Mitlesenden.

Wolverine79
11.01.2018, 16:11
Andererseits schreibe meine Posts immer auch für die stillschweigenden Mitlesenden.

Wofür ich äußerst dankbar bin :)

Bernhard
11.01.2018, 18:39
Wofür ich äußerst dankbar bin :)
Ja. Dem schließe ich mich an :) .

Bynaus
11.01.2018, 23:44
Danke euch beiden! :)

mac
11.01.2018, 23:47
Hallo Bynaus,

Da hast du natürlich recht. Aber es wäre eine gutmütige Interpretation, wie das, was er geschrieben hat, doch noch einigermassen Sinn machen könnte. :) Den suche ich auch immer noch.




Andererseits schreibe meine Posts immer auch für die stillschweigenden Mitlesenden.Ja, das sollte ich auch angesichts der ungleichen Verteilung des jeweiligen Zeitaufwandes nicht vergessen!

Herzliche Grüße

MAC

FrankSpecht
12.01.2018, 01:04
Moin MAC,

Ja, das sollte ich auch angesichts der ungleichen Verteilung des jeweiligen Zeitaufwandes nicht vergessen!
Ist zwar OT, aber der User JensU hat in seinen bisherigen zweidutzend Postings eh nichts Substanzielles gebracht.
Also OT konkret zu deinem Satz: Ihr nehmt euch beide (also du und Bynaus) keinen Unterschied, es dem interessierten stillen Mitleser so angenehm wie möglich zu machen - danke!

mac
12.01.2018, 11:09
Hallo Frank,

vielen Dank für die Blumen! :)

Herzliche Grüße

MAC

JensU
13.01.2018, 10:51
Vielen Dank für die Antworten und Masseberechnung für chemische Raketenantriebe.
Die Betrachtung ist natürlich Antriebsspezifisch.
Wenn wir für die gleiche Strecke mit 20g beschleunigen und abbremsen würden, wären wir 1h unterwegs und 2 Tonnen leichter.
Meine Version bzw. Antrieb kommt später.
Ich würde mich nicht in eine Rakete setzen die mit 1g beschleunigt.

Gruß,
Jens

mac
14.01.2018, 16:35
Hallo Jens,


Die Betrachtung ist natürlich Antriebsspezifisch.Ja.




Wenn wir für die gleiche Strecke mit 20g beschleunigen und abbremsen würden, wären wir 1h unterwegsDas ist falsch!




und 2 Tonnen leichter.Hier wäre ja vielleicht ein Einstieg in eine Diskussion möglich, die mehr als nur heiße Luft von Deiner Seite bietet,
denn alle Deine bisherigen Posts hier im Forum enthalten nur frei in der Luft hängende Behauptungen, oder triviale Allgemeinplätze.




Meine Version bzw. Antrieb kommt später.Schön! Komm wieder, wenn Du substanzielle, nachprüfbare Aussagen machen willst.

Herzliche Grüße

MAC