Frage von DasRuedi, 69

etwa spezielle Frage für Mathematiker oder Physiker?

Ich würde gerne für einen unnützen Fakt wissen wie Schnell und Weit ein Amboss von etwa 100Kilo fiele wenn er 18 tage lang pausenlos fällt, wobei er 9 Tage oberhalb der Erdoberfläche Fällt und die restlichen neun Tage darunter. Ich hoffe diese Frage ist nicht so sonderbar dass sie von Gutefrage gelöscht wird und dass irgendwelche kleveren Gehirne sich meiner erbarmen un das für mich ausrechnen.

Vielen dank schonmal im vorraus,

mfg DasRuedi

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 19

Bei der Ankunft auf der Erde wird der Amboss eine Geschwindigkeit von knapp 11,2 km/s (so. zweite kosmische Geschwindigkeit) haben - das wäre die Geschwindigkeit eines Körpers, der aus dem Unendlichen auf die Erde fällt.

Schon wenn Du nur zehn Erdradien von der Erde weg bist, ist die Anziehungskraft gerade noch 1%. Deshalb macht es für die Aufprallgeschwindigkeit keinen Unterschied, ob der Körper aus dem Unendlichen oder aus einer Entfernung von 100 Erdradien fällt - für die Zeit, die der Fall braucht, macht es natürlich einen großen Unterschied.

Der Fall ist beschleunigt, aber nicht gleichmäßig beschleunigt (je näher an der Erde, desto größer die Beschleunigung), und deshalb ist die Rechnerei zu kompliziert für heute abend.

Den zweiten Teil Deiner Frage mit dem Fall unterhalb der Erdoberfläche habe ich nicht verstanden. Wie soll das gehen? Selbst wenn Du ein Loch buddelst - der Amboss schiesst in Australien mit unverminderter Geschwindigkeit wieder aus dem Loch und fliegt gen Weltall

Kommentar von DasRuedi ,

Es bezieht sich auf die griechische mythologie :D, ein Amboss viel 9 Tage vom Himmelsreich der götter bis zur erde und nochmal 9 Tage bis er den tartaros erreichte, der noch unter dem Hades liegen soll. da die vorstellungen der beschaffenheit und größe des planeten damals wahrscheinlich nicht mit den heutigen zu vereinbaren sind hatte ich schon vermutet, dass die schwerkraft und der erddurchmesser die rechnung erschweren könnte.

Kommentar von TomRichter ,

Bei göttlichen Ambossen wäre auch denkbar, dass sie ungebremst durch die Erde fliegen.

Antwort
von Ahzmandius, 23

Das ist tatsächlich komplizierter als so manch einer hier glauben mag.

1)Du musst bedenken, dass in einem gewissen Abstand zur Erde die Wirkung der Gravitation abnimmt (das heißt du kannst nicht einfach mit a=9,81 m/s^2 rechnen)

2)In der Atmosphäre wird der Ambos durch die Luftreibung gebremst. Wenn die Kraft der Luftreibung gleich der Kraft der Fallbeschleunigung ist, wird der Ambos nicht mehr beschleunigt und fällt mit konstanter Geschwindigkeit.

a)Die Luftreibung wird nicht konstant sein(die Luft ist weiter oben dünner), wenn du tatsächlich, von ganz oben nach ganz unten, den Amboss fallen lässt.

3)Die HItze durch die Luftreibung würde den Ambos höchstwahrscheinlich verbrennen, bevor er den Boden erreicht(und wenn nicht würde er einiges an Masse verlieren)

4)Wenn er nicht vollständig verbrennt und doch den Boden erreicht und du noch dazu wissen willst wo er landen wird, musst du noch die Coriolis Kraft berücksichtigen (und den Wind unter Umständen auch)

Kommentar von DasRuedi ,

welche dieser Faktoren kann man denn jetzt mal ganz naiv ausschließen wenn man davon ausgeht, dass der Amboss aus dem Olymppischen Himmerlreich 18 Tage lang bis in den tartaros fiel? hierbei zu beachten: der amboss ist womöglich aus göttlichem Metall und verbrennt daher wahrscheinlich einfach nicht :D

Kommentar von Ahzmandius ,

In diesem Fall kannst du den Punkt 3 weglassen, die anderen brauchst du dennoch.

Antwort
von vastly, 39

Wie schnell und weit ein Amboss fällt?

Ich hätte eher an fliegen, und somit an den waagerechten Wurf gedacht.

Ansonsten wenn es ums fallen geht, der senkrechte Wurf.

Schau dir dazu mal einige Formeln an. Anhand deiner gegebenen Werte, müsstest du es eigentlich gut einsetzen können.

Kommentar von DasRuedi ,

ich hab nach formeln gesucht und irgendwie bezieht keine davon das gewicht mit ein und ohn das gewicht habe ich lediglich die fallzeit als angabe, die 18 Tagen und somit 1.555.200 Sekunden beträgt. aber mit nur einer nichtvariablen kann man meines wissens nach keine Gleichung lösen :(

Antwort
von mk2112, 26

s(t) = 1/2 * a * t^2
a = 9,81 m/s^2
t = 18 Tage (in Sekunden umrechnen!)

Das Gewicht spielt dabei keine Rolle. Ohne Luftwiderstand würde ein Amboss genau so weit wie eine Feder fallen.

Kommentar von DasRuedi ,

aber man braucht das gewicht doch wohl für die fallgeschwindigkeit oder?

18 Tage sind 1.555.200 Sekunden...
also 1/2*9,81*1555200²?

das ergebnis wäre dann 11.863.463.731.200 (km?). ist das richtig? und wenn ja, weshalb ist das gewicht irrellevant? ein amboss fällt schließlich schneller als eine Feder und müsste somit in selber Zeit mehr Strecke hinter sich bringen.

Kommentar von mk2112 ,

Ja, natürlich fällt der Amboss schneller als die Feder, das liegt aber am Luftwiderstand und den habe ich in meiner Rechnung mal nicht berücksichtigt. Diesen wie auch andere Störfaktoren bewirken immer einen Unterschied zwischen theoretisch berechneten und praktisch gemessenen Werten.

Antwort
von sniggelz, 35

Du gibst zu wenige Informationen, als dass man das ausrechnen könnte...

Kommentar von DasRuedi ,

Gewicht und Fallzeit. was fehlt noch?

Kommentar von sniggelz ,

Startpunkt?

Wie soll sich der Amboss unterhalb der Erdoberfläche bewegen?

Kommentar von DasRuedi ,

Startpunkt: Griechisches Himmelreich. Zielpunkt: Tartaros. Fallzeit: 18 Tage (9 Tage bis zur Erdoberfläche und nochmal 9 Tage bis zum Tartaros. Gewicht: etwa 100k. Der Amboss soll einfach fallen

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