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Schwerelos im Erdkern

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Jimbo
Alt 17.04.2007, 23:51   #1
Standard Schwerelos im Erdkern

Mal an die Physiker hier im Hause....
Von ner anderen Page en Zitat aber die Frage hab ich mir selbst auch schonmal gestellt...
Falls es hier falsch sein sollte bitte verschieben.

welt treiben würde? durch den erdmittelpunkt durch und auf der anderen seite wieder raus.

dann stürtzt man sich in die röhre, fällt, fällt, fällt...in richtung erdmittelpunkt.......und dann?

flutscht man erstma durch den erdkern durch und fällt aufgrund der hohen geschwindigkeit eine weile nach oben, fällt dann aber wieder richtung erdkern bis man sich eingependelt hat in der mitte?
 
 
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Cataclyst
Alt 18.04.2007, 01:36   #2
Standard

Also....ich bin zwar kein Profi Physiker aber....durch den Erdkern kann man nicht durchfliegen und dann schon gar nicht nach oben!!! Das Problem mir der Erdkern ist diese, das die Fliehkraft" Zentrifugalkraft" um dem Kern auszuweichen viel zu gering ist!

Mal von abgesehen das man von dem Druck und der Temperatur atomiesiert werden würde, käme man nicht durch den Erdkern hindurch!

Von Schwerelosikeit spricht man, wenn Lebewesen (oder Dinge) im Weltraum bzw. allgemein im freien Fall keine Schwerkraft spüren (oder erfahren). Sie ist ein Zustand, in dem auf einen Körper keine Kraft oder allein die Schwerkraft wirkt. Die Schwerkraft ist eine Volumenkraft, die den Körper im Gravitationsfeld der Erde nach unten zieht. Sie wird für uns erst dadurch spürbar, dass wir z. B. auf dem Fußboden stehen, der eine Gegenkraft auf unsere Füße ausübt und durch diese Oberflächenkraft unseren Körper deformiert (zusammenstaucht). Fehlt diese Gegenkraft, so befindet sich der Körper im freien Fall, beispielsweise in einem frei fallenden Aufzug, der nicht durch Reibungskräfte oder Luftwiderstand gebremst wird (Fallturm) oder in einem Flugzeug auf einem sogenannten Parabelflug. Hier wird der Aufzug oder das Flugzeug genauso stark beschleunigt wie der darin befindliche Körper, so dass der Körper an keine Innenwand gedrückt wird. Damit erfährt er keine Oberflächenkräfte und spürt keine Schwerkraft.
Auch eine Weltraumkapsel in einer Erdumlaufbahn (Orbit) wird von der Schwerkraft der Erde genauso stark beschleunigt wie jeder Körper, der sich darin befindet. In diesem Sinn befindet sich auch dieses System im freien Fall.
Eine Simulation der Schwerelosigkeit lässt sich herstellen, indem man die Schwerkraft in Tauchbecken mit der Auftriebskraft des Wassers kompensiert. Die Auftriebskraft ist eine Oberflächenkraft, die so gleichmäßig am Körper angreift, dass sie zumindest außen am Körper sehr ähnlich wirkt wie eine Volumenkraft.
Schwerelosigkeit kommt in folgenden Situationen vor:
  • Bei einem Fallschirmsprung kurz nach dem Ausstieg aus dem Flugzeug. (Später erreicht der fallende Springer eine Endgeschwindigkeit, die im Wesentlichen durch den Luftwiderstand bedingt ist.)
  • Auch beim Turmspringen oder beim Bungee-Jumping befindet sich der Körper des Springers (wenn auch nur für einige Sekunden) im schwerelosen Zustand.
  • Wenn ein Flugzeug in einer speziellen parabelförmigen Flugbahn fliegt. Solche Parabelflüge können bis zu 90 Sekunden Schwerelosigkeit herbeiführen.
  • Bei allen Raumflugkörpern, die in einem Orbit um einen Himmelskörper kreisen. Beschreibt man die Situation im beschleunigten System des Raumflugkörpers, so ist hier die Zentrifugalkraft die Trägheitskraft, die die Schwerkraft kompensiert. Da diese Kompensation in der Realität nicht perfekt ist, spricht man von Mikrogravitation.
( Wikipedia geklaut *g*)

Im Erdmittelpunkt hätte man sowas wie einen Neutralen Punkt gefunden wo Gravitationskraft und Zentrifugalkraft sich aufheben würden!

Man würde dann höchsten schweben! *g*
 
 
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Krashok
Alt 18.04.2007, 02:00   #3
Standard

oh man hier geht es nicht darum wer das meiste bei wikipedia klaut sondern wer sich selbst ne platte macht ..siehe hier
 
 
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Lupus Silvanus
Alt 18.04.2007, 10:22   #4
Standard

Ich würde mal sagen:
Wenn du durch diesen fiktiven Tunnel runterhüpfst wirkt auf dich die Erdanziehungskraft. Die ist an der Erdoberfläche am stärksten. Je näher du zum Erdmittelpunkt kommst nimmt die Anziehung der Erde ab. Für die Anziehungskraft trägt nur noch die Kugel "unter" dir zur Anziehung bei, also die Kugel, die den Weg, den du noch nicht bis zum Erdmittelpunkt zurückgelegt hast, als Radius hat.
Alles was über dir ist, eine Kugelschale, wirkt dem entgegen oder hebt sich mit der exakt gegenüberliegenden Masse auf, keine Ahnung wie das genau ist. Da müssten wir jemand da haben der sich mit dem ganzen Gravitationskram auskennt.

Die Erdanziehung nimmt aber in jedem Fall ab, du wirst also mit weniger Kraft auf den Mittelpunkt hin beschleunigt, du wirst also leichter. Genau in der Mitte ist die Kraft auf dich gleich null, du bist also tatsächlich Schwerelos. Ich gehe jetzt mal davon aus dass die Massenverteilung in der Erde gleichmäßig ist, was sicherlich nicht exakt richtig ist. Aber an dem Punkt an dem du genauso viel Masse über dir wie unter dir wie rechts oder links von dir hast heben sich alle Kräft auf und du schwebst.

Jetzt sind wir aber ein paar tausend Kilometer nur gefallen und haben eine Geschwindigkeit , also Bewegungsenergie. Die kommt von dem freien Fall mit stetig abnehmender Beschleunigung. Du fliegst einfach weiter, und wenn es in dem tollen Tunnel keine Luftreibung gibt dann kommst du genau auf der anderen Seite wieder raus.

Willkommen in Australien!

Wenn du dort nicht irgendwie festgehalten wirst geht das ganze von vorne los und du pendelst ewig hin- und her.
In der Mitte pendelt man sich nur dann ein wenn die Energie jedesmal weniger wird, also wenn Luftreibung mit im Spiel ist oder irgendwas anderes jedesmal bremst.
 
 
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Reh
Alt 18.04.2007, 12:47   #5
Standard

Ich glaube nicht, dass man durchfliegen würde. Denn bevor man in Australien rauskommt, wirkt ja wieder die Schwerkraft, die einen Richtung Erdmittelpunkt zieht. Demnach würde man ohne Energieaufwand nicht wieder aus dem Tunnel rauskommen.
 
 
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Jimbo
Alt 18.04.2007, 16:26   #6
Standard

Ich dachte mir ja so das man reinfallen wird und dann unterhalb des Kerns (also auf der anderen Seite) voll aufklatschen müsste.

Weil die Schwerkraft wirkt ja doch eigentlich überall gleich ob ich nu auf 1m ü.n. bin oder auf 3000m ü.n.
Und sobald ich dann den Kern passiert hab wo keine Schwerkraft mehr ist, weil wegen Kräfteausgleich, müsst ich doch dann voll in die Schwerkraft der anderen Erdhälfte auftreffen !?
 
 
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AloeVera
Alt 18.04.2007, 16:44   #7
Standard

Ich bin ebenfalls kein Physiker,allerdings weiß ich, dass die Erdanziehungskraft vom Erdkern ausgeht.
- Der Erdkern ist eine mettalene, sich drehende Kugel und erzeugt somit ein Magnetfeld,welches für die Schwerkraft zuständig ist. -

Wenn du nun also durch diesen imaginären Tunnel hindurchfliegen würdest,würdest du auf den Erdkern aufschlagen(was aber wegen des Tunnels nicht möglich wäre). Wenn du den Tunnel mitbedenkt würdest du auf der Höhe der Mitte des Erdkerns einfach stehen bleiben.

Weiter fliegen würdest du nicht,weil,wie oben schon erwähnt,würden sich zentrifugalkraft und anziehungskraft des erdkerns ausgleichen.
/ hatte kein bock mehr auf groß-kleinschreibung :P \
 
 
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Jimbo
Alt 18.04.2007, 17:15   #8
Standard

Aber ich würd nicht langsam abbremsen oder?
Also eher so richtig mit bääääms aufklatschen?!
Oder doch eher wegen erhöhter Geschwindigkeit erstma in die andere Richtung durchfliegen und dann zurückpendeln?

mhhh
 
 
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Reh
Alt 18.04.2007, 18:32   #9
Standard

Du würdest erst durchfliegen (-> hast ja noch deine Geschwindigkeit), recht schnell abbremsen und zurück fliegen. Das ganze einige Male, mit immer kleinerem Radius, bis du dich irgendwann im Mittelpunkt einpendelst.

Dass der Erdkern eine rotierende Metallkugel ist, möchte ich vorsichtig in Zweifel stellen. Woher kommt diese Information? Wer hat das festgestellt und wie hat er das angestellt?
 
 
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Extruder
Alt 18.04.2007, 18:37   #10
Standard

Zitat von Reh
Dass der Erdkern eine rotierende Metallkugel ist, möchte ich vorsichtig in Zweifel stellen. Woher kommt diese Information? Wer hat das festgestellt und wie hat er das angestellt?
von außen betrachtet sollte sich nur der äußere erdkern drehen während der innere sich, relativ zum äußeren, nicht dreht

@jimbo
die schwerkraft wird mit geringerem abstand zum kern größer

Geändert von Extruder (18.04.2007 um 18:53 Uhr).
 
 
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Sphinx
Alt 18.04.2007, 18:47   #11
Standard

Du fällst so lange richtung erdmittelpunkt, bis du genau auf der anderen seite der erdkugel wieder angelangt bist.
Dann fällst du wieder zurück, pendelst dich ein, und "stehst" in der Luft, da die Gravitationskräfte vonn allen Seiten mit derselben Kraft einwirken......

Theoretisch! Ich würde mir mehr sorgen um meine Haut machen, weil du da unten einen ziemlichen(!) Sonnenbrand kriegen wirst ^^

Allerdings kommst du dann ohne Eigenkraft aus dem Schwebezustand nicht mehr heraus... d.h. besorg dir jemanden, der dir Essen und Trinken hinterherwirft ^^

Zitat von Jimbo
Oder doch eher wegen erhöhter Geschwindigkeit erstma in die andere Richtung durchfliegen und dann zurückpendeln?
Richtig! die Gravitation nimmt nämlich nicht plötzlich, d.h. auf einen Schlag zu, sondern konstant mit der Entfernung vom Erdkern.
Du rast auf den Erdkern zu, und deine Geschwindigkeit erhöht sich so lange, bis sie gleichbleibt (wenn die Luftreibung zu stark wird).



Stell dir deine Geschwindigkeit wie eine Sinus - Kurve vor, deren Amplitude immer kleiner wird..... wenn diese Null ist, "stehst" du in der Luft!
 
 
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Red Five
Alt 22.04.2007, 15:23   #12
Standard

Zitat von AloeVera
Ich bin ebenfalls kein Physiker,allerdings weiß ich, dass die Erdanziehungskraft vom Erdkern ausgeht.
- Der Erdkern ist eine mettalene, sich drehende Kugel und erzeugt somit ein Magnetfeld,welches für die Schwerkraft zuständig ist. -
\
Tut mir leid aber das ist absolut Quatsch. Es stimmt zwar das der Kern aus flüssigen Metall besteht, dieser ist aber nicht für die Erdanziehung verantwortlich (sonst würden ja alle nichtmagnetischen Gegenstände nicht angezogen werden). Vielmehr ist die Erde selbst, also ihre Masse dafür verantwortlich. Und zwar die Masse der Erde im Raum. Einfacher erklärt, alle Körper üben durch ihre bloße Existenz eine Anziehungskraft aufeinander aus. Diese Erscheinung nennen wir Massenanziehung oder Gravitation. Die bekannsteste ist eben die Erdanziehungskraft. D.h. ihr übt wenn ihr vorm PC sitzt eine Anziehungskraft auf euren Monitor, Tastatur, Maus... aus. Nur ist die so gering das ihr sie nicht wahrnehmt. Die Masse der Erde ist allerdings sehr groß und eure Masse sehr klein, also werdet ihr "angezogen". Je weiter man sich von der Masse entfernt desto kleiner wird die Kraft.
Zum Problem würde ich also sagen das im Mittelpunkt der Erde du schweben würdest, rein theoretisch, da hier die geringst Masse vorhanden ist. Mußte aber wohl en Quantenphysiker fragen.
Es gab mal ne Serie auf ZDF von Joachim Bublath -> Geheimnisse unseres Universums, die war sehr interessant. Wußtet ihr z.B. das die Zeit am Mount Everest langsamer vergeht wie auf N.N.?
 
 
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Ford Prefect
Alt 24.04.2007, 23:25   #13
Standard

So, jetzt muss ich auch noch meinen Senf dazugeben.

Die Gravitation, die ein Körper auf einen anderen Körper auswirkt, nimm reziprog proportional zum Quadrat der Distanz zwischen den beiden Körpern ab. Mathematisch gesehen sieht das so aus:

G ~ 1/(r²)

Wobei G die Gravitationskraft und r der Abstand ist (der als Radius angegeben wird, daher das r). Einfach ausgedrückt heißt das, dass die Anziehung, die von einem Körper auf dich wirkt, ziemlich schnell abnimmt, wenn du dich von ihm entfernst.

Wenn man nun durch das besagte hypothetische Loch fällt, wird die Anziehung, die von der Erde ausgeht, zunächst größer, da man näher an den größten Teil der Erdmasse herankommt. Der Teil der Erde, den man über sich lässt, verringert die wirkende Gravitation zwar etwas, aber am Anfang nicht so stark wie sich die Gravitation durch Annäherung an den Kern erhöht, eben wegen der sinkenden Entfernung und des noch schneller kleiner werdenden r².

Irgendwann ist dann aber der Punkt erreicht, wo die Anziehung vom Erdteil über dir schneller wächst als die Anziehung vom Erdteil unter dir. Dies geschieht noch VOR dem Kern (denn es geht hier nicht um den Wert der Gravitation, sondern um die Wachstumsrate). Ich würde schätzen, dass dieser Punkt irgendwo zwischen der Hälfte und zwei Dritteln des Weges zum Kern liegt, aber wissen tu ich das nicht. Von da an nimmt die Gravitation, die dich nach unten zieht, ziemlich schnell ab, bis sie beim Kern auf 0 angelangt ist. Nun nimmt die Gravitationskraft, die dich zurückzieht, schnell zu bis zu einem Punkt, der sich genausoweit vom Kern entfernt befindet wie der Hochpunkt vorhin, auf der Grundlage desselben Gedankengangs, nur umgekehrt gedacht. Die Gravitation, die dich zurückzieht, wird von da an immer geringer, bis sie an der Erdoberfläche die normalen 1g (etwa 9,6 m/s²) erreicht hat.

Deine Geschwindigkeit wird sich bis zum Kern hin immer erhöhen und danach abnehmen, bis sie am anderen Ende des Lochs bei 0 angekommen ist. Praktisch gesehen kommst du natürlich aufgrund des Luftwiderstandes, der dich während des gesamten Falls bremst, nie an der Öffung auf der anderen Seite an. Aber wenn wir den Luftwiderstand außer Acht lassen, kommt es drauf an, wie weit über dem Meeresspiegel sich die beiden Endpunkte des Tunnels befinden. Ist das Startloch höher, kommst du aus dem Endloch heraus, ist das Endloch höher, kommst du nicht heraus. Aber wie gesagt, der Luftwiderstand bremst dich sowieso.
 
 
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MisterP
Alt 20.05.2007, 13:45   #14
Standard

Ich hab zwar nict so die Ahnung,a ber ich glaube das du wegen der Enormen Gravitation und den Druck zerquetscht werden würdest
 
 
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baedr
Alt 28.05.2007, 14:27   #15
Standard

Aber wie gesagt, der Luftwiderstand bremst dich sowieso.
Und die Erddrehung, welche bewirkt, dass du am rand des Tunnels aufschlägst
 
 
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Ford Prefect
Alt 28.05.2007, 16:28   #16
Standard

Zitat von baedr
Und die Erddrehung, welche bewirkt, dass du am rand des Tunnels aufschlägst
...vorausgesetzt, man bohrt das Loch nicht gerade entlang der Erdachse. Ist aber auf jeden Fall ein interessanter Aspekt, bin ich gar nicht draufgekommen.
 
 
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Ripper08
Alt 28.05.2007, 18:04   #17
Standard

Und die Erddrehung, welche bewirkt, dass du am rand des Tunnels aufschlägst
Gequirlte Sh*ce!
Wenn du in die Luft springst, klebt dein Gesicht doch auch nicht im nächsten Moment an der benachbarten Hauswand.
 
 
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baedr
Alt 28.05.2007, 18:44   #18
Standard

Wenn du in die Luft springst, klebt dein Gesicht doch auch nicht im nächsten Moment an der benachbarten Hauswand.
jetzt überleg dir mal, die komplette erde außer dir verschwindet, ihre masse jedoch nicht... du würdest zwar eine Art spirale fliegen, aber du würdest garantiert am masse-mittelpunkt der erde vorbeifliegen (und nicht durch ihn durch)
 
 
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Lupus Silvanus
Alt 28.05.2007, 22:51   #19
Standard

was hat denn da die Erddrehung für nen Einfluss? Ich drehe mich genauso schnell mit der Erde mit wie eh und je.

Wenn ich hier an meinem Schreibtisch hock reißts mich ja auch nicht nach Westen weg ....
 
 
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baedr
Alt 28.05.2007, 23:16   #20
Standard

der vergleich (der schon zum zweitenmal kommt) passt nicht. Und es geht auch nicht darum, dass man nach Westen wegfliegt. Das was du meinst ist schon klar.

Wenn das loch sagen wir mal von Europa nach Australien gebohrt ist, müsste man spiralen-trichter-förmig in richtung erdmittelpunkt fallen, da der Tunnel schräg um die erdachse herumeiert. Eine spirale fliegt man aber nicht von selbst, und da man mit der erde nicht mehr verbunden ist, wird man auf kurz oder lang mit der südwand des Tunnels zusammenstoßen. Der richtungsimpuls, den man beim Absprung von der erde mitnimmt, geht nur in eine richtung, welche kraft sollte bewirken, dass man eine immer enger werdende spirale nach unten fliegt?

Etwas ähnliches ist übrigens auch auf der Wetterkarte zu beobachten... die spiralenförmigen verläufe der wetterfronten, deren drehrichtung über den Äquator gespiegelt ist, hat ihren grund ebenfalls in der Erdrotation.

Geändert von baedr (28.05.2007 um 23:56 Uhr).
 
 
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Ford Prefect
Alt 30.05.2007, 21:25   #21
Standard

Einfacher ausgedrückt: Wenn man an der Erdoberfläche abspringt, hat man den Richtungsimpuls der Erdoberfläche nach Osten (weil sich die Erde nach Osten dreht). Fällt man nun durch das Loch, behält man diesen Richtungsimpuls (Luftwiderstand kann man zur Abwechslung mal vernachlässigen). Blöderweise dreht sich die Erde näher am Mittelpunkt logischerweise langsamer, weil die Masse dort einen kürzeren Weg um die Erdachse zurückzulegen hat. Da man selbst jedoch die Geschwindigkeit der Erdoberfläche beibehält, knallt man irgendwann an die östliche Wand des Tunnels.
 
 
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Extruder
Alt 30.05.2007, 21:54   #22
Standard

Zitat von Ford Prefect
Einfacher ausgedrückt: Wenn man an der Erdoberfläche abspringt, hat man den Richtungsimpuls der Erdoberfläche nach Osten (weil sich die Erde nach Osten dreht). Fällt man nun durch das Loch, behält man diesen Richtungsimpuls (Luftwiderstand kann man zur Abwechslung mal vernachlässigen). Blöderweise dreht sich die Erde näher am Mittelpunkt logischerweise langsamer, weil die Masse dort einen kürzeren Weg um die Erdachse zurückzulegen hat. Da man selbst jedoch die Geschwindigkeit der Erdoberfläche beibehält, knallt man irgendwann an die östliche Wand des Tunnels.
dagegen dürfte aber helfen genau entlang der drehachse zu fallen, wobei die präzession der erde vernachlässigbar ist.
interessant wäre auch die breite des loches weil davon die stärke der gravitation abhängt.
 
 
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baedr
Alt 31.05.2007, 03:06   #23
Standard

Einfacher ausgedrückt: Wenn man an der Erdoberfläche abspringt, hat man den Richtungsimpuls der Erdoberfläche nach Osten (weil sich die Erde nach Osten dreht). Fällt man nun durch das Loch, behält man diesen Richtungsimpuls (Luftwiderstand kann man zur Abwechslung mal vernachlässigen). Blöderweise dreht sich die Erde näher am Mittelpunkt logischerweise langsamer, weil die Masse dort einen kürzeren Weg um die Erdachse zurückzulegen hat. Da man selbst jedoch die Geschwindigkeit der Erdoberfläche beibehält, knallt man irgendwann an die östliche Wand des Tunnels.
wenn man das Loch am Äquator bohrt, tritt ausschließlich dieser Effekt ein. Der Tunnel "eiert" dann nicht um die Achse, sondern steht direkt senkrecht auf ihr. Was ich beschrieben habe, ist etwas anderes, was aber zusätzlich noch hinzukommt, sobald man weder am Äquator, noch entlang der erdachse bohrt.

bei einem erddurchmesser von ungef. 12700km und einer durchschnittlichen fallgeschwindigkeit von etwas unter 300 km/h (luftwiderstand) benötigt man bis zum erdmittelpunkt ungefähr einen Tag, also eine komplette Erdumdrehung.

Beim Äquator muss man nur in drehrichtung der Erde mitfliegen, um nicht mit der Tunnelwand zu kollidieren. Überall sonst auf der erde (außer an den Polen) muss man zusätzlich noch eine rechts- bzw. linkskurve nach unten fliegen (je nachdem ob man auf der Süd- oder Nordhalbkugel startet). Nochmal anders ausgedrückt: Am Äquator lässt sich die flugbahn auf einer Scheibe abbilden, überall sonst ist es eine dreidimensionale 360°-Kurve richtung erdmittelpunkt, welches keine natürliche Flugbahn beschreibt.
 
 
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Klendathu
Alt 22.06.2007, 18:09   #24
Standard

also mal ganz kurz 2 ganz grundlegende sachen von einem absoluten physik laien :

- Die Erdanziehungskraft geht nicht von der Erdoberfläche aus sondern :
Die Anziehungskraft entsteht durch die Masse die ein Objekt besitzt.
Nun muss man einfach nur mal kurz nachdenken wo sich die massereichsten Teile befinden? Die befinden sich im Erdkern.
Um zu wissen warum das so ist muss man auch mal kurz nachdenken.
Massereichere Teile besitzen eine größere Anziehungskraft und neigen natürlich eher sich zu binden.Also haben sich in der Erdentstehung erst die Massereicheren Teile zusammengefunden die dann genug masse (=Anziehungskraft) hatten um leichtere Teile zu binden.
Also geht die meiste Anziehungskraft vom Erdkern aus.

-Anziehungskraft wird nicht durch Magnetismus erzeugt , das sind 2 paar Schuhe.Sonst würden ja viele Leute an Elektromagneten kleben bleiben ^^
 
 
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