Frage von Usedefault, 43

Hohe Kräfte ohne Gefährlichkeit?

Hallo!

Wenn sich ein Mensch in einer Kugel befindet, die jeweils von allen Stellen mit genau 10^100N auf den Körper des Menschen wirkt, bekommt der Mensch das überhaupt mit? Heben sich Kräfte auf und halten den Körper einfach nur in symmetrischer Schwebe?

Lg

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 13

Wenn sich ein Mensch in einer Kugel befindet, die jeweils von allen Stellen mit genau 10^100N auf den Körper des Menschen wirkt,…

Meinst Du auf jeden Quadratzentimeter? Das wäre plausibel, das wäre nämlich ein Druck. Ich muss aber noch mal fragen:

Meinst Du wirklich 10¹⁰⁰? Googol? Zehn Sedezilliarden? Das als N/cm³ wären 10¹⁰⁶Pa, gerade noch 7 Zehnerpotenzen unter dem Planck-Druck (https://de.wikipedia.org/wiki/Planck-Einheiten).

…bekommt der Mensch das überhaupt mit?

Nicht, wenn Du wirklich 10¹⁰⁰N gemeint ist, weil er dann unter Garantie nicht nur tot ist, sondern nicht einmal eine Leiche existiert, nicht einmal Überreste.

Natürlich kann ein Lebewesen relativ hohe Drücke ab, wenn sein Körperinneres nicht beeinträchtigt wird, wenn dort derselbe Druck herrscht. Da Flüssigkeiten wie Wasser in erster Näherung inkompressibel sind, halten Wasserlebewesen wie Fische nicht nur aus unserer Sicht hohe Drücke, sondern auch hohe Druckunterschiede aus. Das sind aber Druckunterschiede in Größenordnungen von bis zu ein paar Zehnerpotenzen über dem Atmosphärendruck.

Gegenüber viel höheren Drücken sind aber weder Flüssigkeiten wirklich inkompressibel, noch halten ihnen chemischen Bindungen und Strukturen stand. Aus gewöhnlicher Materie wird Neutronenmatsch »schon« im Bereich zwischen 10³³ und 10³⁸ Pa, dem Druck im Zentrum eines Neutronensterns. 

Kommentar von Usedefault ,

Ich will mit diesem konkreten Beispiel erruieren, ob Kräfte die von 2 gegenübergesetzen Richtungen auf Elementarteilchen wirken, diese zerstören oder sich aufheben.

Denn in dieser Kugel würden ja zwar 10^100N ein Teilchen im Menschen anziehen, aber egal wie stark es in eine Richtung gezogen wird, es wird gleich stark in die andere Richtung gezogen.

Kommentar von SlowPhil ,

Sollen die Kräfte also kein Druck, sondern gravitationsartig sein? Dann ist es so, dann heben sich die Kräfte gegenseitig auf, und jemand im Inneren spürt überhaupt kein Gewicht, egal wie groß die Gesamtmasse der Kugel und ihre Gravitation nach außen hin ist.

Allerdings wäre eine Hohlkugel, die solche Kräfte ausübt, vermutlich nicht stabil.

Kommentar von Usedefault ,

Genau das wollte ich wissen.

Antwort
von nowka20, 24

wenn du mit vballen stellen die kugeloberflächeninnenseite meinst, wird der mensch zerdrüclkt

Antwort
von Roderic, 12

Heben sich Kräfte auf und halten den Körper einfach nur in symmetrischer Schwebe?

Ja.

Wenn die Kugel eine gleichmäßige Hohlkugel ist, dann ist die resultierende Gravitationskraft im Inneren überall=0,

egal wie groß und wie schwer die Kugel als ganzes ist. Und egal an welcher Stelle im Inneren.

Das läßt sich mathematisch herleiten.

Antwort
von Maisbaer78, 29

kommt auf die Zeitspanne an, in der der Körper dem ansteigenden Druck ausgesetzt wird. Bis zu einem gewissen Grad würde das unbemerkt bleiben, wenn die Erhöhung langsam genug statt findet (Tiefseetauchen funktioniert genau so)

Allerdings geht das nicht unendlich, das Gas in unserem Blut macht spätestens einen Strich durch die Rechnung, denn im Gegensatz zu Flüssigkeiten würde es durch steigenden Druck komprimiert und an Volumen verlieren, es wäre tödlich, selbst wenn man Helium atmet.

Kommentar von Usedefault ,

Beim Tiefseetauchen ist aber die Kraft von oben höher als von unten.

Kommentar von Maisbaer78 ,

Nein. Die "Wassersäule" ist nur ein theoretisches Konstrukt zur Beschreibung einer Last. Unterschiede in der Kraftrichtung sind marginal und machen für den Taucher keinen Unterschied. Er wird von allen Richtungen gleichzeitig zerquetscht.

Kommentar von Usedefault ,

Ich hätte hinzuschreiben müssen, dass ich bloß die Gravitation meine, da bei EM Kraft natürlich der Körper zerquetscht würde.

Kommentar von Maisbaer78 ,

Es ändert nichts daran, das der Druck allseitig annähernd gleich ist.

Sonst würden im viele tausend Tonnen jedes Tauchfahrzeug an den Grund pressen.

Oder ist der Luftdruck unter deinen Schuhsohlen ein anderer als der auf dem Obermaterial? :)

Für deine Frage sind die dennoch existierenden Unterschiede (allerdings wäre der Druck zb. an den Füßen größer als der am Kopf, wenn man aufrecht auf Grund geht) aber völlig ohne Belang. Viel zu gering.

Die Tiefseefische kommen super mit dem Druck zurecht, aber es gibt eben physikalische Grenzen, die Gase im Wasser/Blut lösen sich irgendwann unter dem hohen Druck.

Kommentar von Usedefault ,

Aber die Gravitation wirkt unabhängig auf jedes Teilchen im Körper in dieser Anordnung gleich stark. Jede Anziehung wird von der gegenüberliegenden Anziehung neutralisiert. Druck kann es in dem Fall nur geben, wenn der Körper von einer Stelle stärker angezogen werden würden.

Kommentar von Maisbaer78 ,

In dem von dir beschriebenen Beispiel resultiert die Kraft in Druck. Und der wirkt von außen nach innen. Somit gäbe es deutliche Grenzen für die Ertragbarkeit.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Nach deinen Fragen zu urteilen, die an die Urgründe des Universums kratzen, solltest du auch mal die Niederungen kennenlernen.

Es gibt keine Gravitations"kraft", auch wenn mein Namensvetter dafür berühmt ist.

Du wirst allerdings auch nur wenig neue Erkenntnissse gewinnen, wenn du den Auftrieb mit der ART berechnest.

Menschen, die die Niederungen meiden, nennt man nur selten Überflieger, meist nur abgehoben.

Kommentar von ThomasJNewton ,

Nein, die Kraft von unten ist höher, oder der Druck von unten.

Du wirst als vom Wasser nach oben gedrückt, was sich auch Auftrieb nennt.

Der Auftrieb gleicht dann die Schwerkraft aus, so dass du auf konstanter Höhe oder Tiefe bleibst.
Wenn es sich denn ausgleicht.

In Flüssigkeiten und Gasen hat Kraft keine Richtung, und die ungerichtete Kraft auf alles nennt man Druck.

Kommentar von Maisbaer78 ,

d.h.

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