Frage von Colomo, 50

Erd Gravitation?

Wen man rein theoretisch ein Loch durch die Erde bohren würde, (lassen wir die Temperatur und die anderen Faktoren mal ausser betracht) und dan dort reinspringen würde müsste man doch für eine ganze Weile hin und zurück fliegen durch dieses Loch wegen der Erdanziehungskraft. Ich Stelle mir die Frage ob das theoretisch Schwachsinn ist oder ob es Sinn ergibt. Was würdet ihr dazu sagen?

Antwort
von juergen63225, 9

Wenn man dazu noch die Luftreibung weglässt .. also Vakuumröhre .. dann fällst du mit Anfangsbeschleunigung 9,81m/s² ... (die gilt egal ob du auf einem Felsen stehts oder über einem Tiefen Schacht. Die Nimmt aber ab je tiefer es runtergeht, wird Null im Mittelpunkt (dort heben sich die Graviationskräfte der umgebenden Massen auf) im Mittelpunkt hats du die Höchstgeschwindigkeit erreicht, und von da an wirst du abgebremst.

Da ohne Reibung die Gesamtenergie erhalten bleibt, steigst du exact zur Oberfläche and der anderen Seite .. dort kannst du aussteigen .. hättest also den Erddruchmesser ohne Energieverbrauch zurückgelegt.

Antwort
von LisaEinstein, 20

Na Ja im Prinzip schon. Ist was für Theoretiker, denn so einen Tunnel bauen der auch hält wird praktisch nicht möglich sein. Im Erdinnern soll ja einiges los sein. Stichwort Plattentektronik. Da verschieben sich riesige Gesteinsmassive , es gibt Lavastömungen. Der Tunnel wird praktisch nicht lange halten. Vermutlich werden wir immer mit dem Flugzeug aussen rum fliegen müssen, wenn wir innerhalb eines Tages von einer Seite der Erde auf auf die andere Seite der Erde kommen wollen.

Antwort
von dompfeifer, 4

Solange keinerlei Widerstand (z.B. Luftwiderstand) auftritt, würde man ewig durch die Bohrung pendeln und nicht nur "für eine ganze Weile"

Antwort
von DieMilly, 19

Angenommen, es sei einfach eine erdgroße Kugel, die weder rotiert und keine Luft hat, dann fällt man sinusförmig zwischen den beiden Löchern hin und her. Das Gravitationspotential durch die Kugel ist nämlich dasselbe wie das einer schwingenden Feder bzw. eines Pendels.

Kommentar von gilgamesch4711 ,

Siehe meine Antwort; dabei machst du die Annahme, die Dichte des Erdkörpers sei konstant, was mit Sicherheit nicht erfüllt ist.

Kommentar von DieMilly ,

Dasselbe Ergebnis erhält man für die reale Dichteverteilung nach dem PREM Modell. Die Periodendauer ist nur ein paar Minuten kürzer.

Antwort
von gilgamesch4711, 12

  Du hast nämlich völlig Recht; es ist dies eine Übungsaufgabe aus dem ersten Semester. Die Fahrstuhlkabine sei aufgehängt; jetzt wird sie ausgeklinkt. Frage: Was spürst du beim freien Fall?

   Jetzt kreischen wieder alle Weiber; denn auf dem ganzen Flug bist du schwerelos.

   Die Dichte p der Erde ist eine Funktion

      p = p ( r , ß , µ )      ( 1 )

   Angenommen die Erde sei Kugel symmetrisch; also p hängt nur von r ab. Dann siehst du nur die Anziehung der Kugel unter dir, vereinigt im Mittelpunkt der Erde. Die Gravitation der Massen über dir kürzt sich weg.

     Wäre die Dichte der Erde insbesondere konstant, würde die Masse dieser Kugel mit r ³ zunehmen. Wegen dem 1 / r ² - Gesetz ergibt sich effektiv ein harmonischer Oszillator, dessen Frequenz natürlich gleich wäre der Umlaufszeit eines Satelliten, der die Erde genau in Höhe der Erdoberfläche umkreisen würde, könnte man sich die ganze Luft weg denken.

   Von islamistischen Fundamentalisten werden solche Idealisierungen immer abgelehnt.

Antwort
von sgn18blk, 15

Ja, man würde hin und her gependelt werden.

Wenn man wirklich ein Loch durch die Mitte (also den Erdkern) durchbohrt, dann ist Deine Vorstellung in der Theorie schon richtig. Denke ich zumindest...

Aber mal angenommen, das Loch wird nicht durch das Zentrum (Erdkern) durchbohrt, sondern dran vorbei, dann würde man, wenn man in das Loch rein fällt in Richtung Erdkern runter fallen.

Man klebt sozusagen an der "Wand"...

...weil man eben vom Erdkern angezogen wird.

Antwort
von mindlessbreit, 26

ist schwachsinn.,,, wenn die erdanziehung alles zum kern bzw mittelpunkt zieht,

woher soll der impuils kommen dich in die andere richtung zu stoßen, wenn du über den mittelpunkt hinaus bist?

Kommentar von Colomo ,

Durch die Massenträgheit. Bis zum Mittelpunkt würde man dan ja beschleunigt werden.

Kommentar von mindlessbreit ,

mhh

Kommentar von mindlessbreit ,

wenn diese aber ausreichen würde um die masse zum anderen ende des lochs zu befördern, wär es ein perpetuum mobile ... was ja so aufgrund der reibung nicht möglich sein kann

Kommentar von Maisbaer78 ,


wenn diese aber ausreichen würde um die masse zum anderen ende des lochs zu befördern

reicht Sie ja nicht. Aber ein ganzes Stück über die Mitte schon. Eben durch die Trägheit. Lediglich die Luft- und Gezeitenreibung würden Energie abziehen.

Es folgt ein Auspendeln das irgendwann in einem Null-Energie-Niveau endet.

Außerdem zieht nicht alles zum Mittelpunkt der Erde, sondern die Masse drumherum, die nunmal immer auf der gegenüberliegenden Seite des Mittelpunktes größer ist.

Kommentar von mindlessbreit ,

ja und mit ner gewissen anfangsbeschleunigung würde man wahrscheinlich sogar bis ans andere ende kommen

Kommentar von mindlessbreit ,

auch wenn das spät kommt.. aber dass es ohne energiezugabe pendelt ist egtl irgendwie logisch,,, muss ja... ist ja nix anderes als nen pendel was um seinen mittelpunkt schwingt.. dass mit der masse die auf einer seit größer ist versteh ich nicht

Kommentar von DieMilly ,

Magst du vielleicht einfach nicht antworten, wenn du es nicht weißt?

Es passiert genau so, wie es der Fragesteller gesagt hat.

Kommentar von mindlessbreit ,

also man fliegt eine ganze weile hin und zurück?

wobei der kern als dämpfer wirkt und die pendelbewegung immer kleiner wird? es quasi eine gedämpfte schwingung wäre?

vllt antworte ich beim nächsten mal nicht... entschuldigung

Antwort
von gilgamesch4711, 13

  Ergänzung Teil 2 ; im Gegentum zu dem forum Lycos gibt es hier die Funktion der ergänzung leider nicht. Also bitte erst Teil 1 lesen.

   Ich vergaß noch zu erwähnen: Könntest du eine Kaverne um den Erdmittelpunkt ausfräsen oder ausschachten, folgt aus dem Gesagten, dass du in diesem Raum schwerelos schweben würdest, weil sich ja unter dir keine Masse mehr befindet. Bzw. einen solchen Bereich würde die Kabine mit konstanter Geschwindigkeit durchlaufen.

Antwort
von Maisbaer78, 45

In der blanken Theorie wäre es so, ja

Kommentar von Matermace ,

Bis man nach einer Weile in der Mitte schweben würde.

Kommentar von Maisbaer78 ,

genau, darum sagt er ja auch "eine Weile"

Kommentar von Colomo ,

Aber irgendwann hat man ja den Punkt erreicht wo die kinetische Energie aufgebraucht ist. Bleibt man dan in der Mitte schweben?

Kommentar von Maisbaer78 ,

Ja. Durch die Luftreibung würde man langsamer werden und irgendwann in der Mitte auspendeln.

Kommentar von Colomo ,

Krasse Vorstellung

Kommentar von Maisbaer78 ,

In der Neuverfilmung von "Total Recall" wird das ganz gut umgesetzt, da wird durch das Zentrum (nicht genau durch das Zentrum) der Erde ein Tunnel gebohrt der einen täglichen Transit erlaubt. Auf der Hälfte der Strecke setzt Schwerelosigkeit ein und kehrt sich gleich darauf um.

Funktionierte so natürlich nur, wenn der "Lift" an dieser Stelle nicht selbst beschleunigt.

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