Wie oval kann die Erde werden und wie stark ist die Anziehungskraft beim Erdkern?

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6 Antworten

> dass die Erde dann doch irgendwann eine Scheibe sein wird

Nein. Siehst Du daran, dass andere rotierende Himmelskörper, die aus leicht verformbarem Gas bestehen, auch nicht flach werden, sondern ungefähr kugelförmig sind. Zwar versucht die Fliehkraft, daraus eine Scheibe zu machen. Aber dem entgegen wirkt die Schwerkraft, die eine Kugel zu formen versucht.

> Und weiß man in etwa, wie stark die Anziehungskraft ganz nah am Erdkern ist?

Wie nah? Im Erdmittelpunkt ist sie exakt 0.

> Die muss ja schließlich größer sein, als an der Oberfläche

Nein. Die Gravitation geht ja nicht vom Erdkern aus, sondern von der gesamten Masse. Zwar hat der Erdkern höhere Dichte als der Erdmantel, so dass auf den ersten dreitausend Kilometern Richtung Erdinneres die Schwerkraft minimal zunimmt. Doch dann überwiegt der Effekt, dass bei zunehmender Tiefe immer weniger Masse nach innen und mehr Masse nach außen zieht.

Den theoretischen Verlauf (messen kann man das schlecht) siehst Du hier:

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerefeld#Erdschwerefeld_im_Erdinneren

> Und was passiert mit einem Menschen, der längere Zeit größere Schwerkraft ausgesetzt ist?

Wenn er lange genug überlebt, bekommt er mehr Muskeln. vielleicht stirbt er aber auch recht schnell daran, dass sein Herz das Blut kaum noch bis ins Gehirn pumpen kann.

Das war sehr aufschlussreich, danke!

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An das Bluf hab ich nicht gedacht.

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Hi rosepetals,

"Durch die Gravitation und die Rotation der Erde sind die Pole abgeflacht und der Äquator ca. 21 Km nach außen gewölbt. Also bist du am Äquator 21 Kilometer vom Erdzentrum weiter entfernt und die Schwerkraft übt auf dich entsprechend weniger Kraft aus."

Dieser Satz ist eigentlich etwas unglücklich formuliert. Die Erde dreht sich um die eigene Achse, besitzt also einen Drehimpuls. Dieser Drehimpuls bewirkt nun, dass die Masse nicht genau sphärisch verteilt ist, wie das bei einem Körper wäre, der sich nicht dreht, sondern dass sich Masse am Äquator sammelt. Dies liegt daran, dass das Material der Erde eine Beschleunigung erfährt, also nach außen, von dem Zentrum der Gravitation wegbewegt wird.

Steht nun jemand am Äqutor, ist er durch das zusätzliche Material unter seinen Füßen weiter vom Zentrum der Gravitation entfernt und wird deshalb schwächer angezogen, obwohl er mehr Masse unter sich hat. die Gravitation nimmt mit zunehmender Entfernung nämlich ab. Außerdem wird er selbst durch den Drehimpuls ebenfalls nach außen beschleunigt. Aus diesen beiden Gründen ist jemand am Äquator leichter als an den Polen.

Andersrum sind die Pole näher am Gravitationszentrum, denn hier wird ja kein Material nach außen beschleunigt. Das gilt ebenso für den Beobachter, der dort steht. Er hat weiterhin die gesamte Masse unter sich verteilt, ist ihr aber näher, als der Beobachter am Äquator. Deswegen wirkt die Gravitation  hier stärker.

Kann es dann sein, dass die Erde dann doch irgendwann eine Scheibe sein wird - oder zumindest sehr, sehr oval

Nein. die Stärke der Abplattung nimmt mit der Rotationsgeschwindigkeit zu. Jedoch dreht sich die Erde zunehmend langsamer, durch die Gezeitenkräfte, hauptsächlich von Mond und Sonne. Das heißt natürlich, dass die Abplattung früher stärker war als heute, da sich die Erde früher wesentlich schneller gedreht hat. 

Und weiß man in etwa, wie stark die Anziehungskraft ganz nah am Erdkern ist?

Das kommt natürlich darauf an, wie nah. Auf jeden Fall nimmt die Gravitation nach innen hin ab, weil ein zunehmender Anteil an masse über einem ist und nicht unter einem. Dieser Anteil über einem beschleunigt einen in die entgegengestzte Richtung als der Rest, das gewicht nimmt also ab. Direkt im Zentrum der Gravitation hat man kein Gewicht mehr, da man in alle Richtungen gleichstark beschleunigt wird. Deine Annahme also, dass die Gravitation am Erdkern höher ist als an der Oberfläche, ist also ein Trugschluss. Die Gravitation jedes Körpers ist an seiner Oberfläche am stärksten.

Und was passiert mit einem Menschen, der längere Zeit größere Schwerkraft ausgesetzt ist? Ist es das Gegenteil von Schwerelosigkeit; also stärken sich seine Muskeln und schwellen seine Füße an?

Ein trainierter Mensch erträgt uneingeschränkt zweifache Erdschwerkraft im Stehen, im Liegen auch etwas mehr. Höhere Belastungen führen auf Dauer zu verschiedenen Schädigungen am Körper, über die ich allerdings kaum etwas weiß. Ich nehme aber man, dass maßgeblich Muskulatur, knochen udn kreislauf betroffen sein würden.

Damit solche Kräfte auftreten, müsste man aber schon zu anderen Planeten fliegen, bzw. die Erde komprimieren. Im Erdkern wirst du solche Bedingungen wie gesagt nicht antreffen.

Zunächst wird sich in astronomischen Zeiträumen die Drehzahl der Erde nicht erhöhen, sondern verringern durch die Erde-Mond-Kinematik (über die Gezeitenreibung). Damit verringert sich die Voraussetzung für die Abflachung an den Polen, die Erde wird also allmählich kugelförmiger.

Die Anziehungskraft der Erde ist an der Erdoberfläche am stärksten und geht zum Mittelpunkt der Erde gegen null. Am Mittelpunkt heben sich ja die Gravitationskräfte nach allen Richtungen gegenseitig auf.

Wie immer sich ein menschliches Individuum unter unnatürlichen Bedingungen entwickeln wird, es wird sich keinesfalls gesund entwickeln. Die Muskeln könnten sich zeitweilig wie bei einem Kraftsportler verstärken. Aber zu viel Kraftsport ist auch nicht gesund. 

Die menschliche Art könnte sich natürlich ggfs. über Jahrmillionen auch muskelmäßig anpassen.

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  Erstens gebe ich dir mal das Verhältnis zwischen Fliehkraft und Gravitation. Ein Satellit, der die Erde umrundet knapp über ihrer Atmosphäre, hat eine Umlaufszeit von ( rund ) 90 min. Das heißt aber: Wäre die Tageslänge = 90 min; würde die Erde so schnell rotieren, würde der Erdkörper von seiner eigenen Fliehkraft zerrissen.

  90 min = 3/2 h . Was ihr bitte lernen müsst: In Proportionen zui denken. Welcher Teil sind 3/2 h von 24h? Hast du gut aufgepasst in Bruchrechnung?

   24  :  3/2  =  24 * 2/3 = 24/3 * 2 = 8 * 2 = 16

    ( Vor dem Mal Nehmen ist zu kürzen; bei mir würd's Strafpunkte hageln. Und nicht zu knapp. )

   Also das Verhältnis der beiden Umlaufszeiten ist 1 : 16 . Jetzt muss man aber wissen, dass die Fliehkraft mit dem ===> quadrat der Umlaufszeit geht; wir mussten die ganzen Quadratzahlen noch auswändig lernen.

    16 ²  =  256

    also lass es 1 : 250 = 4 : 1 000 sein; in Worten: vier Promille.

   D.h. wenn du 70 kg wiegst, wirst du durch die Fliehkraft um 280 g leichter - immerhin . ( " Durch Tausend " heißt ja; kg durch g ersertzen. )

   Und jetzt zu deinem Erdkern; eine ganz erstaunliche Rechnung besagt Folgendes. Stell dir vor, die Erde wäre ideal Kugel symmetrisch; ihre ===> Dichte darf zwar abhängen von dem Abstand r vom Mittelpunkt ( was ja auch tatsächlich beobachtet wird; der schwere ===> NiFe-Kern liegt innen. )

   Wir wollen aber idealisieren, was ja die Physiker gerne tun. Die Dichte darf nicht abhängen von dert geografischen Länge und Breite.

   Dann nämlich stellt sich heraus, dass der ===> kleine grüne Steinbeißer 4 000 km unter der Erdoberfläche nur die Gravitation spürt von der Teilkugel, die sich unter ihm befindet. all die Gesteinsschichten über ihm heben sich in ihrer Wirkung weg bzw. kürzen sich heraus.

   Dies führt dann zu der Paradoxie, wenn du gleichsam wie ein Maulwurf oder ===> tasmanischer Teufel konzentrisch um den Erdmittelpunkt eine Hohlkugel frei fräst, kannst du in der Schwere los schweben ...

Die Erde würde nur "platter" werden, wenn sie sich schneller dreht.

Bei höherer Schwerkraft würden seine Muskeln stärker werden und seine Knochen fester.

Heißt das diese Wölbung von 21km ist ein endgültiger Zustand (aufgrund der Erdrotation), statt eine Folge der Erdrotation, die sich noch weiterentwickeln wird?

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Genau. Die Erdrotation war vor Urzeiten schneller, daher war die Erde auch (etwas) stärker abgeplattet.

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@stekum

Naja nicht ganz. Die Frage war, ob sie in diesem Zustand so bleibt oder weiter abnimmt im Laufe der Zeit. Da die Erde aber immer langsamer wird, wird auch die Abplattung abnehmen. Die Aussage, dass es bei diesen 21 km bleiben wird, ist also nicht richtig.

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