Warum Tee im Flugzeug nicht schmeckt und Wolken nicht vom Himmel fallen: Eine Flugreise in die Welt des Wissens (German Edition)

der Anziehungskraft gemessen, dann ist die Ursache dafür wahrscheinlich eine Beschleunigung. (Theoretisch ist es möglich, dass ein zweiter Körper mit der Größe der Erde unversehens am Himmel aufgetaucht ist und die Anziehungskraft verändert hat, aber wahrscheinlicher ist schon eine Beschleunigung.)
    Am einfachsten können Sie sich einen Beschleunigungssensor als Gewicht vorstellen, das an einer Feder hängt, die Sie in der Hand halten. Wenn Sie die Hand plötzlich nach oben oder unten bewegen, wird die Feder ein wenig länger oder kürzer, was scheinbar zu einer Gewichtsveränderung führt. Diese Veränderung der Feder misst die Beschleunigung. Tatsächlich messen Beschleunigungssensoren die Wirkung der Gravitation eher auf ausgeklügeltere Weise als eine Feder, beispielsweise mit einem Gerät, das seine elektrischen Eigenschaften verändert, wenn es gedehnt oder gedreht wird. Es reagiert wie die Feder, wackelt aber nicht herum, wenn sich der Sensor bewegt, sondern ändert den Strom, so dass dadurch die Beschleunigung gemessen werden kann.

Die schwache Kraft
    Die Gravitation ist eine der vier Kräfte, die für den Zusammenhalt des Weltalls sorgen. Zwei von ihnen, die schwache und die starke Wechselwirkung, agieren nur im Innern der Atome und sind verantwortlich für die Kernspaltung beziehungsweise den Zusammenhalt des Atomkerns. Die nach der Gravitation vierte Kraft haben wir schon kennengelernt. Es handelt sich um die elektromagnetische Kraft, die dafür gesorgt hat, dass die Papierstückchen von einem statisch aufgeladenen Stift angezogen wurden. Sie bewirkt auch die Anziehung von Magneten und alle bekannten Wechselwirkungen zwischen Körpern, etwa wenn Sie in Ihrem Sessel sitzen und der Sie trägt.
    Wir betrachten die Gravitation normalerweise als starke Kraft. Schließlich hält sie die Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne und lässt alles fest auf dem Boden bleiben. Doch in Wahrheit ist die Gravitation sehr schwach. Bedenken Sie, dass Sie allein mit Hilfe Ihrer Beinmuskeln hochspringen und die Gravitationskraft überwinden können. Noch beeindruckender war es, als Sie ein Papierstückchen mit der elektromagnetischen Kraft einer statischen Ladung auf einem Kunststoffstift oder -kamm angehoben haben. Da hielt die ganze, massive Erde das Papier fest, und nur die winzige Menge Elektromagnetismus zog es an – und wieder verlor die Gravitation.

Gyroskopische Kreisbewegungen
    Der Beschleunigungssensor misst, in welchem Maß sich die Beschleunigung auf gerader Linie verändert. Um den Grad der Beschleunigung bei Drehungen und Kurven zu messen, wird häufig ein Gyroskop oder Kreiselinstrument verwendet. Diese faszinierende Einrichtung, die häufig in Kinderspielzeug Verwendung findet, besteht normalerweise aus einer sich schnell drehenden Scheibe, die so aufgehängt ist, dass sie sich in ihrem Rahmen bewegen kann. Die einfachste Form des Gyroskops ist ein handelsüblicherSpielzeugkreisel. Wenn sich die Scheibe im Gyroskop (oder das Gehäuse des Kreisels) schnell dreht, hat sie einen beträchtlichen Drehimpuls – das ist der Schwung, der sie am Rotieren hält –, und der ist etwas, das erhalten wird. Sie müssen Arbeit einsetzen, um ihn wieder verschwinden zu lassen.
    Diese Erhaltung kam bereits ins Spiel, als es um Wasser ging, das durch eine Flussbiegung fließt. Der Drehimpuls hängt sowohl von der Masse ab als auch von der Entfernung der Masse zum Mittelpunkt. Daher drehen sich Eiskunstläufer schneller, wenn sie die Masse näher an den Mittelpunkt holen, indem sie die Arme an den Körper heranziehen.
    Im Falle des Gyroskops gilt: Wenn die Scheibe einen großen Drehimpuls hat, weil sie sich extrem schnell dreht, widerstrebt sie jedem Versuch, ihre Ausrichtung zu ändern, weil das ihren Drehimpuls verändern würde. Ihre kardanische Aufhängung erlaubt der Scheibe, sich ungehindert in alle drei Dimensionen zu bewegen. Kurvt und wendet nun das Objekt, an dem die kardanische Aufhängung befestigt ist – in unserem Fall das Flugzeug –, behält die Scheibe ihre ursprüngliche Ausrichtung, wenn sich die Maschine um sie herum bewegt. Anhand der Messung, wie sich die Ausrichtung der Scheibe verändert, kann man die seitliche Beschleunigung ablesen und die Flugbahn der Maschine erkennen.

WEITE AUSBLICKE UND ZURÜCK AM BODEN
Weit entfernte Berggipfel
    Egal, ob der Autopilot eingeschaltet ist oder menschliche Wesen den Steuerknüppel bedienen, die Ausblicke vorn aus dem Flugzeug können fantastisch