Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

[Quaxi]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Zum Beispiel wird eine hohle Plastikkugel, die du aus einem Flugzeug wirfst, später auf der Erde angekommen als eine gleichzeitig geworfene Bleikugel mit gleicher Größe.

Schlusssatz von meiner Seite aus ... sonst wird das nix mehr heute, da sich die Diskussion im Kreis dreht

Wenn im Luftleeren-Raum die Masse keinen Einfluss hat auf die Endgeschwindigkeit, dann Frage:
Was beeinflusst die Endgeschwindigkeit im Luftgefüllten-Raum?

In der Praxis ist es natürlich relevant ob ich an eine 20qm-Rundkappe zB 50 oder 100 kg hänge. Aber nicht die Masse beeinflusst die Fallgeschwindigkeit, sondern der Luftwiderstand im Verhältnis dazu.

Aber wie gesagt: irgendwann beißen sich die Katzen bei solchen Diskussionen in den Schwanz.

Was war zu erst da: das Huhn oder das Ei?

[Flynix]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

...

Wenn im Luftleeren-Raum die Masse keinen Einfluss hat auf die Endgeschwindigkeit, dann Frage:
Was beeinflusst die Endgeschwindigkeit im Luftgefüllten-Raum?
...

Perlen vor die Säue?
Ich antworte trotzdem mal:

Im Luftleeren Raum
geht die "Endgeschwindigkeit" gegen unendlich. Da sie nicht begrenzt wird und die Gewichtskraft ständig für Beschleunigung sorgt.

Im lufgefüllten Raum
wird die Endgeschwindigkeit durch das Gleichgewicht "Reibungskraft = Gewichtskraft" bestimmt.

Die Gewichtskraft wird größer bei größeren Massen, die Reibungskraft wird größer bei größeren Geschwindigkeiten.
Das Gleichgewicht stellt sich also (bei gleicher Form) also bei größerer Masse bei einer größeren Geschwindigkeit ein.

[JHG]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Und wer genau ist jetzt Michael ?

Habe jetzt mal versucht mit einer Überschlagsrechnung dem ganzen näher zu kommen.



Leider keine vernünftigen Achsbeschriftungen hingebracht auf die Schnelle. Auf der Hochachse die Geschwindigkeit in m/s, auf der Querachse die Höhe in km.

Aufgetragen ist die theoretische Freifallgeschwindigkeit in der jeweiligen Höhe unter der Annahme dass die Freifallgeschwindigkeit in der typischen Falliposition Bauchlage auf Meeresniveau ca. 55 m/s beträgt. Auf Auftiegshöhe von 36 km kommt man da auf aberwitzige 4500 m/s also rd. 15 fache Schallgeschwindigkeit. Die Berechnung der tatsächlichen Geschwindigkeit in der jewiligen Höhe während der Beschleunigungspahse von 0 auf Freifallgeschwindigkeit in der sich drastisch verändernden Luftdichte ist (jedenfalls für mich )alles andere als trivial, deshalb habe ich sie mir gespart.

Interessant im Zusammenhang mit Schallgeschwindigkeit ist wahrscheinlich ohnehin nicht das Durchbrechen von unten nach oben sondern das Durchbrechen von oben nach unten im Bereich von ca. 23 km natürlich nur falls sie bis dahin erreicht wurde. Da die Luftdichte hier deutlich höher ist sich sollten sich auch irgendwelche potentiellen Effekte in dieser Phase deutlicher auswirken.

[Kalman]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Notiz an den Zukunfts-Kalman:

Probiere nicht wieder eine simple Frage zu erklären, erst recht nicht nach einem Nachtflug!

Ja es hätte mir auffallen sollen, dass mein Diagramm nicht über eine lineare sondern eine logarythmische Skala aufgetragen ist.
Aber die Urpsungsfrage konnte ich damit trotzdem beantworten

[FliegenWilli]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Im Luftleeren Raum
geht die "Endgeschwindigkeit" gegen unendlich. Da sie nicht begrenzt wird und die Gewichtskraft ständig für Beschleunigung sorgt.

Ähm, kleine Einschränkung: Endgeschwindigkeit endet spätestens bei Lichtgeschwindigkeit. Auch wenn einige CERN-Mitarbeiter zeitweise was anderes glaubten (aber einem Hardwaredefekt aufgesessen sind).

[Flynix]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Ähm, kleine Einschränkung: Endgeschwindigkeit endet spätestens bei Lichtgeschwindigkeit. Auch wenn einige CERN-Mitarbeiter zeitweise was anderes glaubten (aber einem Hardwaredefekt aufgesessen sind).

Tja, der Albert :-)
Das stimmt natürlich.
Sagen wir "die Geschwindigkeit wächst kontinuierlich mit Limes Lichtgeschwindigkeit"

[soundglider]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

*auchsenfhinzugebenwill*

Schaun wir uns doch mal den freien Fall eines Körpers in 30 km Höhe an...

Aaaaalso:

Gewichtskraft = m*g = 110 kg * 9,81 m^2/s^2 = 1079 [N]
Luftdichte in 30km (US Standardatmosphäre) = p / R / T = 870 [Pa] / 287,05 [J / kg / K] / 228 [K] = 0.0133 [kg / m^3]
Luftwiderstandskraft = Cw * Dichte * Geschwindigkeit^2 * Fläche = Gewichtskraft (Für den stationären Fall, also maximal mögliche Fallgeschwindigkeit!)

Jetzt nach der Geschwindigkeit auflösen:
Geschwindigkeit = sqrt(F_g / Cw / rho / A) = 340 m/s
Annahmen: Fläche = 1m^2, Cw = 0,7

Ist das über Schallgeschwindigkeit?
Schallgeschwindigkeit = sqrt (kappa R T) = sqrt( 1,4 * 287,05 * 228) = 302 m/s

--> Unter diesen Annahmen fällt der Springer also mit maximal Mach 1,126 = Überschall.

Weitere Fun-Facts:
- Der Aufstau der Luft am Anzug wird bei dieser Geschwindigkeit für angenehme Tt=T*(1+0,2*M^2) = ca. 0° C am Anzug sorgen (statt -44°C Lufttemperatur)
- Die Beschleunigung auf diese Geschwindigkeit dauert mindestens v/g = 35 [s], die notwendige Beschleunigungsstrecke dafür beträgt h=0,5*g*t^2 = 6 km.

[limeric]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Tja,

Balon kaput was nun ?

Limeric

[setup]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Tja,

Balon kaput was nun ?

Limeric

einen haben sie noch, morgen soll der nächste (letzte) Versuch starten.

Grüße,
Michael

[conny-reith]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Tja,

Balon kaput was nun ?

Limeric

.
Sie haben noch einen Ballon

[Christian]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

.
Sie haben noch einen Ballon

allerdings einen größeren was die Sache nicht leichter macht!

Dann ist schluss mit verfügbaren Ballons vor Ort, dann muss erst wieder einer "geliefert" werden!

Cheers


Christian

[Kalman]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Hatten die bei den Probesprüngen andere Ballons, da ja niedriger abgesprungen, oder warum ist das Problem nicht schon vorher aufgefallen?

[Christian]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

ja bei den Probesprüngen waren die Ballons kleiner:

[XC]

AW: Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Wieso braucht der Baumgartner überhaupt ein Ballon und Kapsel...ich habe gemeint das "klebrige Gesöff" verleiht Flügel

["Willio"]

Schallmauer im Freifall durchbrechen ? Baumgartner will es wissen.

Flug für morgen auch abgesagt...... Na ob das dann überhaupt nochmal was wird?