facharbeit w-seminar astrophysik „schwerelosigkeit durch parabelflug“ von manuel gröger
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Facharbeit W-Seminar Astrophysik
„Schwerelosigkeit durch Parabelflug“
Von Manuel Gröger
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Gliederung Theoretischer Teil
- Definition: Schwerelosigkeit- Nutzung in der Geschichte- Arten der Herstellung von Schwerelosigkeit- Technisches zur Parabelbahn/ Parabelflügen- Forschung und Experimente- Nutzung in der Zukunft
• Praktischer Teil- Bau des Modellflugzeugs „Gecko“- Technische und Praktische Hilfsmittel- Mögliche Störfaktoren- Videobeweis
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Was ist eigentlich Schwerelosigkeit?
- Körper befindet sich auf Freiflugbahn- Kein Glied lastet auf einem anderen→ Kräfte die auf Körper wirken heben sich auf (Anziehung, Trägheit)
- Bsp. Erde- Mond: Trägheit wirkt Anziehung entgegen→ Kräftegleichgewicht
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Nutzung in der Geschichte 1950er:
- Vorbereitung der Astro- und Kosmonauten auf die Schwerelosigkeit im All- Erproben der Raumanzüge und der technischen Geräte
• 1970er:- Vereinzelt Parabelflüge zum Zweck wissenschaftl. Experimente (in kleinen Flugzeugen)
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1980er:
- Zunehmend mehr Flugzeuge im Einsatz für die Wissenschaft:
→ Erkenntnisse in Biologie, Medizin, Physik, Materialforschung
→ Entwicklung neuer Geräte, angepasst an die Schwerelosigkeit
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Arten der Herstellung von Schwerelosigkeit
Parabelflug Falltürme Tauchgänge
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Bremer Fallturm Dank einer Fallhöhe von 120m wird für ca. 4,74 s annähernde
Schwerelosigkeit erreicht. Ab dem Jahr 1990 werden täglich wissenschaftliche und
technologische Experimente durchgeführt Seit 2004 wird durch ein Katapult- System eine doppelt so lange
Zeit der Schwerelosigkeit erreicht.
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Tauchgänge
- Wasser relativ hohe Dichte (Vergleich zu Luft)
- Durch Gewichte wird Auftrieb ausgeglichen→ Annähernde Schwerelosigkeit
- Aber Bewegungen nur langsam möglich
- Bieten ein Training für den Umgang mit Geräten des
- Raumschiffes
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Modellflugzeug Gecko Konstruktion: Jonas Kessler S: 870 mm Länge: 760 mm Gewicht: ca. 500 g Flächenbelastung: ca. 25 g/dm² Antrieb: X-Power Eco BL RC: Seite, Höhe, Quer, Motor Material: Balsaholz (versch. Stärken), Bespannfolie, Stahldraht,
Anlenkrohre, Fahrwerkräder, Epoxydharz, Leim Sekundenkleber; Antriebsmotor (Brushless), Propeller, Graupner Empfänger, Fahrtenregler, Antriebsakku (Lipo), 3
Servos (Höhe, Seite, Quer),
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Technische und Praktische Hilfsmittel
1. Eigenbau+ Veranschaulicht sichtbar das Eintreten der Schwerelosigkeit+ Sehr billig ca. 15€+ Unkompliziert zu handhaben
- Sehr großen Luftwiderstand- Ungünstige Verlagerung des Schwerpunktes- Negat. Einfluss auf die Strömung zum Seitenruder
→ fehlende Stabilität
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2. G-Log Messgerät
+ Keinerlei Einwirkungen auf Strömung zum Seitenruder+ Ideale Platzierung genau im Schwerpunkt möglich+ Geringes Gewicht+ Geringe Kosten+ Schwerkraft in allen 3 Raumachsen, zu jedem Zeitpunkt messbar.+ Bis zu 27 Messungen pro Sekunde
- „Nur“ tabellarische und graphische Veranschaulichung- Teilweise kompliziert zu programmieren
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Mögliche Störfaktoren
Abweichungen von der optimalen Flugbahn (Wurfparabel) Mangelnde Geschwindigkeit des Flugzeugs Es wird nur eine geringe Höhe erreicht (maximale Sichtweite)
→ Hohes Absturzrisiko, direkt nach dem Scheitel, da Strömungsabriss!
• Mangelnde Kompetenz des Piloten
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Quellen
Literatur www.dlr.de www.planet-wissen.de DLR- Broschüre DMFV Fachzeitschrift
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Quellen Bilder: http://www.decisions.ch/logo/salamander_2.png http://www.pressedienst.bremen.de/fastmedia/12/th
umbnails/Fallturm.jpg.6999.jpg http://mds-mallorca.de/pictures/tauchen_lernen/abta
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