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Schwerkraft – Was wäre wenn...

46 Beiträge, Schlüsselwörter: Physik, Utopie, Schwerkraft Auswirkungen, Gendankenspiel
Scissors
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:36
Hi Folks :)

Meine Kids haben kürzlich eine interessante Frage aufgeworfen, über deren Antwort wir uns nicht klar werden konnten. Mit viel Fantasie und Humor haben wir uns den wildesten Spekulationen hingegeben, sind aber zu keiner klaren Lösung gekommen (googeln zu diesem Thema ist auch irgendwie schwierig, und diesbezügliche Kenntnisse in Physik fehlen mir leider, oder sind äusserst lückenhaft.. ;) )
Also will ich hier mal unsere fantastische Frage ins Forum einbringen und bin gespannt auf welche Antworten ihr kommt. :)

Folgendes: Gesetzt dem Fall es gäbe durch unseren Planeten einen durchgehenden Tunnel. Der Durchmesser würde, sagen wir mal..., 20m oder auch mehr betragen. Das eine Ende dieser "Röhre" läge beispielsweise in San Francisco, das andere in Kapstadt. Wir gehen aus praktischen Gründen mal davon aus, dass dieser Tunnel NICHT durch den Flüssigen Kern unserer Erde führt, sondern daneben, durch "stabiles" Gestein ( Eine wilde Theorie, ist schon klar, aber dennoch, man wird wohl ein wenig fantasieren dürfen! :D ).

All die Fragen, ob das möglich wäre oder nicht, und was das für Auswirkungen hätte, wie heiß es darin wäre, ob man sich darin überhaupt und wie aufhalten könnte, oder ob es genügend Sauerstoff gäbe und mit welchen Widrigkeiten man rechnen müsste, etc pp... , will ich hier mal außer Acht lassen, oder wir können später darüber spekulieren.

Die Frage um die es in erster Linie geht lautet:
Was geschieht, wenn sich zur selben Zeit in San Francisco und in Kapstadt, jeweils eine Person in diesen Tunnel begibt, und zwar im Freien Fall.

- Hebt sich die Schwerkraft im Innern unserer Erde auf?
- Fallen die Protagonisten nach einer Weile immer langsamer?
- Werden sie sich in der Mitte schwebend treffen?

Oder:

- Würden sie im Zentrum, bedingt durch die unglaubliche Geschwindigkeit des voangegangenen freien Falles, aneinander vorbeijagen? ( und natürlich nicht zusammenklatschen ;) )
- Würde die Schwerkraft dann aber dafür sorgen, dass sie am andern Ende sozusagen im Schritttempo ankommen und locker aus dem Loch klettern können?

Ok, der Ball liegt bei euch, und lasst mir die Protagonisten nicht verglühen oder sonst irgendwie sterben, diese Variante wäre entschieden zu kurz! ;)

Ich werde jetzt eine Weile off sein, aber lasst euch davon nicht abhalten Ideen zusammenzutragen, ich freue mich später auf sie :)

Habt Spass :)


---

PS:
Und dass es riesige Löcher im Erdreich schon mal geben kann, sieht man bspw. hier... @ThunderBird1
sinkhole-guatemala
...der Tunnel den ich meine, geht einfach noch ein bisschen weiter... ;)


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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:48
unter den gegebenen umständen bin ich dafür das sie mit 200kmh aneinander vorbeijagen und auf der anderen seite aus dem Loch fliegen,man bekommt ja ein bisschen schwung bei der länge ^^


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:48
wir hatten das thema mal genau so als quasi OT im physik unterricht...
da das aber schon wirklich länger her ist ^^
man findets auch auf wikipedia:
Vereinfacht wird der Schwerkraftverlauf im Erdinneren unter der Annahme betrachtet, dass die Erde eine homogene Kugel ist. Dann ergibt sich ein linearer Anstieg der Schwerebeschleunigung von null am Erdmittelpunkt bis zu einem Maximum an der Erdoberfläche; ab diesem Punkt folgt die Kurve dann dem invers-quadratischen Verlauf.

Am Erdmittelpunkt wirkt keine Schwerkraft, es herrscht Schwerelosigkeit. Im Erdkern wächst die Schwerebeschleunigung mit dem Abstand vom Erdmittelpunkt monoton an. An der Kern-Mantel-Grenze (in ca. 2900 km Tiefe), nach deren Entdeckern Emil Wiechert und Beno Gutenberg auch Wiechert-Gutenberg-Diskontinuität genannt, erreicht sie ein Maximum von knapp 10,68 m/s². Dieser Effekt hat seine Ursache darin, dass der überwiegend metallische Erdkern mehr als doppelt so dicht wie der Erdmantel und die Erdkruste ist. Von dort bis zu ca. 4900 km nimmt sie zunächst wieder langsam bis auf 9,93 m/s² ab, steigt nochmals bei 5700 km auf 10,01 m/s² und sinkt dann monoton bis sie an der Erdoberfläche etwa 9,82 m/s² erreicht.

Könnte man einen Tunnel durch die Erde hindurch bohren, Reibungsverluste ausschalten und dem Einfluss der Corioliskraft entgegenwirken und wäre die Dichte der Erde in jedem Punkt gleich der mittleren Dichte der Erde, würde ein in diesen Schacht hineinfallender Gegenstand im freien Fall in rund 42 Minuten bis zum anderen Ende hindurchfallen. Die Bewegung des Gegenstandes wäre wie eine Schwingung mit einer Periodenlänge von 84 Minuten, der sogenannten Schuler-Periode.
Wikipedia: Schwerefeld#Erdschwerefeld_im_Erdinneren
<-- das ist der ganze abschnitt.
und zum schluss steht ja:
man würde zum anderen ende durchfallen. in 42 minuten ^^
und dann wieder zurück ^^


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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:48
Scissors schrieb:- Würden sie im Zentrum, bedingt durch die unglaubliche Geschwindigkeit des voangegangenen freien Falles, aneinander vorbeijagen? ( und natürlich nicht zusammenklatschen ;) )
- Würde die Schwerkraft dann aber dafür sorgen, dass sie am andern Ende sozusagen im Schritttempo ankommen und locker aus dem Loch klettern können?
Vorausgesetzt es gäbe keine Reibungsverluste (Luft, Tunnelwand) würde genau das passieren.


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:51
wenn am anderen ende irgendwie sowas wie eine schnur / leine oder ein weitmaschiges netz montiert ist, ja man könnte wieder herausklettern....
looool ...
naja, im abschnitt steht ja auch: man müsse die coioliskraft und die reibung umgehen.


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:53
@Scissors

Dürfte hiermit alles kein Problem sein.

tunnelbohrer l a

Wenn dann alle ein Fallschrim oder sowas haben, dann würde das evtl klappen.

Phoenix-Fly

Nur mit dem Rausklettern könnte es ein Problem geben. Ganz schön kompliziert...


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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:54
ThunderBird1 schrieb:Wenn dann alle ein Fallschrim oder sowas haben
Wofür bräuchten sie einen Fallschirm?


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:55
@kleinundgrün

Naja wegen den unterschiedlichen Gewichten vielleicht, weiss nicht.


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:56
@Scissors ich frag mich allerdings gerade vielmehr: woher hast du das bild?
das loch sieht ja schon fast aus wie von einer tunnelbohrmaschine ...
ist aber sehr wahrscheinlich von "selbst eingefallen" also natürlichem usprungs... erdbeben?
eine quelle wäre da nicht schlecht ;)
kleinundgrün schrieb:Wofür bräuchten sie einen Fallschirm?
jop, der wäre relativ unnötig....
siehe wikiartikel
Beitrag von iwok, Seite 1


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:57
@iwok Es werden durch Wasser oft Hohlräume geschaffen, ich denke das ist der Grund.


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 12:59
@ThunderBird1 ah, das würde auch erklären warum das so "glatt" wirkt, als wäre es künstlich ....
daran hab ich noch gar nicht gedacht ^^


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 13:01
@iwok

Ich weiss nicht, ob das Bild auch echt ist, habs nicht überürüft, obs immer so glatt läuft, weiss ich nicht. ^^

131231-sinkhole-hawaii-3p.6603B6603B73B7


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 13:10
aber das loch sieht wenigstens natürlicher aus ... also kantiger ....
das teil im eingangspost ist ja schon fast kreisförmig....


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 13:43
@iwok

Es ist wohl auch etwas grösser, aber ich denke es ist echt.

http://scienceblogs.de/frischer-wind/2010/06/01/riesiges-karstloch-mitten-in-guatemala-city/

Wikipedia: Doline

Ok. Btt. :)


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 13:45
thx für die recherche :)


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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 13:55
ThunderBird1 schrieb:Ok. Btt.
ich denke, es gibt hier keinen Topic mehr. Die Frage wurde bereits mit dem zweiten Beitrag erschöpfend beantwortet.

Aber ebenfalls danke für die Recherche. Ich hätte es spontan für eine Montage gehalten.


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ThunderBird1
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 14:02
@iwok

Kein Problem. :)

@kleinundgrün
kleinundgrün schrieb:ich denke, es gibt hier keinen Topic mehr. Die Frage wurde bereits mit dem zweiten Beitrag erschöpfend beantwortet.
Naja, Wir sind etwas vom Thema "Schwerkraft" abgeschweift. Aber wollte natürlich ein wenig näher auf das Bild eingehen.

Ich denke die Threaderstellerin wird auch noch etwas dazu sagen. Dann kann man immer noch weiter schauen. Da das Thema auch etwas komplexer ist werde ich mich auch noch eingehender damit beschäftigen.
kleinundgrün schrieb:Aber ebenfalls danke für die Recherche. Ich hätte es spontan für eine Montage gehalten.
Nichts zu Danken, soweit ich weiss ist dabei eine Person beim Telefonieren mit in die Tiefe gerissen worden. Ich weiss es aber nicht genau.


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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 14:05
ThunderBird1 schrieb: soweit ich weiss ist dabei eine Person beim Telefonieren mit in die Tiefe gerissen worden
Stimmt .... :D

80a6735670c663be9a6ea6114c4e2826


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iwok
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 14:06
ThunderBird1 schrieb:Ich denke die Threaderstellerin wird auch noch etwas dazu sagen. Dann kann man immer noch weiter schauen.
so sehe ich das auch. das im wikiartikel genannte gedankenexperiment setzt ja so einiges voraus. womit der user der das thread erstellt hat vielleicht gar nicht einverstanden ist....


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Scissors
Diskussionsleiter
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Schwerkraft – Was wäre wenn...

30.06.2014 um 16:44
@iwok

Wow! Das nenne ich mal spannenden Physikunterricht! :) Hab dank für diesen äusßerst informativen Link. Er ist selbst für eine Physikbanause wie mich recht verständlich, cool!

Ich neige dazu, die Annahme, wonach man nach 42 Minuten (!!) am anderen Ende druchfällt, 1:1 zu übernehmen, da es gefühlsmäßig für mich aufgeht so, und wie es scheint, sprechen die geleisteten Berechnungen ja dafür. Ich kann mir aus reiner Sach-Unkenntnis nicht anmaßen dagegenzuhalten.
iwok schrieb:und dann wieder zurück ^^
Yo-Yo... und Fangnetze am Ende des Tunnels dürften natürlich nicht fehlen! Schließlich will man ja nicht alle Ewigkeit so rauf und runter fallen... steigen... fallen... und irgendwann will man ja auch wieder ein anständiges Mittagessen zu sich nehmen, oder so... :D


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