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Freier Fall durch eine Kugel

82 Beiträge, Schlüsselwörter: Geschwindigkeitszunahme

Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:34
@schluesselbund
Da hast du fein Wikipedia zitiert bzw. kopiert... :D

Aber nein, ein solches System wirst du nirgends im Universum finden, genau so wenig wie es eine perfekte Kugel oder eine homogene Masse/Dichte gibt. Wie schon zuvor von anderen Usern gesagt, sobald sich auch nur ein Molekül der Versuchskugel in den Weg stellt, wird Reibung erzeugt und diese bremst die Kugel ab.
In einem perfekten System ohne Reibung gibt es haufenweise Beispiele die ewig laufen, ein einfaches Pendel reicht dafür schon, das ist wirklich nichts besonderes. Von einem Perpetuum mobile spricht man in der Regel erst dann, wenn das Gerät auch unter realen Bedingungen ewig läuft, also entstehende Reibungskräfte, Wärmeverluste oder sonstige elektrische Widerstände usw. von selbst überwindet, ohne dass man von Außen Energie zuführt. Dies ist aber aufgrund des Energieerhaltungssatzes unmöglich, denn Energieformen werden von einem System nur umgewandelt, sie kann nicht einfach so aus dem Nichts erschaffen werden.
Als Beispiel wird in deinem Gedankenexperiment potentielle Energie (der Höhenunterschied vom Mondmittelpunkt zum Loslasspunkt) in Bewegungsenergie umgewandelt. Die Energiesumme ist immer die Gleiche, sie wird bloß immer wieder umgewandelt je nachdem wo sich die Versuchskugel befindet.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:36
Niederbayern88 schrieb:Ich glaube halt in deinem Beispiel ist die Beschleunigungskraft stärker als die Bremskraft. Also fällt das, was durch das Rohr fliegt, auf der andere Seite wieder raus.
Nein, beide Kräfte wären exakt gleich und in Summe null.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:41
@Rattensohn
Also darf ich kein Fan mit Fähnchen und Fant-shirt sein? ;)


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:42
schluesselbund schrieb:Gibt es das Perfekte System, oder ist eine solche Homogene Masse vorstellbar?
Nein. Und es gibt auch kein perfektes Vakuum. In der Realität wird das Objekt irgendwann zum Stillstand kommen.

Wenn es ein Gedankenexperiment ist, ohne jegliche Reibung und der "Mond" ist absolut homogen und es wirken auch keinerlei andere Kräfte, die das fallende Objekt beeinflussen (was in diesem Universum nicht vor kommen kann), dann muss man sich noch die frage stellen, ob die Gravitation des Mondes das fallende Objekt verformt und damit einen Teil des Impulses in Wärme um wandelt.
Das weiß ich nicht genau, vermute aber, dass das so ist. Das Objekt wird vermutlich gestaucht und gedehnt, wenn es durch den Mond fällt und damit auch abgebremst.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:45
Niederbayern88 schrieb:Fant-shirt sein?
Hier gäbe es zumindest "Fant-Shirts":

https://www.ottifant.de/textilien/oberteile/89/t-shirt-lachender-ottifant


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:47
@kleinundgrün
Ich meinte eher z.B. "I love Beschleunigungskraft" oder "Bremskraft 4 ever"
:) War ja nur ein Scherz.
Physik war ich nie gut. Daher wieder was gelernt, dass Beschleunigungskraft und Bremskraft gleich sind.
Ich dachte wie gesagt, dass die Beschleunigungskraft stärker wirken würde


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:50
Niederbayern88 schrieb:Ich meinte eher z.B. "I love Beschleunigungskraft" oder "Bremskraft 4 ever"
Aber ich habe Dir ein echtes Fant-Shirt gezeigt. T-Shirts mit Fanten dürften selten sein! :D


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 12:58
Beachtet werden sollte auch, dass während die Kugel sich bewegt, der Raum expandiert. Das heißt, die Wege werden mit der Zeit länger :D


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 13:02
@kleinundgrün schreibt:
Nein. Und es gibt auch kein perfektes Vakuum. In der Realität wird das Objekt irgendwann zum Stillstand kommen.


Warum dehnt sich dann das Weltall aus? Somit müsste ja immer von irgend wie Energie zugeführt werden. Ansonsten es zu Stillstand käme


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 13:11
schluesselbund schrieb:Warum dehnt sich dann das Weltall aus? Somit müsste ja immer von irgend wie Energie zugeführt werden.
Weil es sich fast im Vakuum ausbreitet und genügend Impuls bekommen hat, um sehr, sehr lange sich weiter auszudehnen.

Aber in der Tat, wenn das Universum genügend Masse aufweist (was man momentan nicht weiß), hört es irgend wann auf zu expandieren und fällt wieder in sich zusammen.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 13:15
@Peter0167
Hast Du eine Ahnung, ob das Objekt beim Flug durch den Mond durch den Einfluss einer Gravitation verformt wird? Eigentlich ja schon, da das Objekt eine Ausdehnung hat und die Gravitationskräfte auf verschiedene Bereiche des Objektes unterschiedlich stark wirken?


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 13:47
@kleinundgrün

Da bin ich mir auch nicht sicher. Gezeitenkräfte machen sich wohl nur bei Körpern mit größerer Ausdehnung bemerkbar, oder du brauchst alternativ gewaltige Gravitationsfelder, ähnlich wie bei einem Schwarzen Loch.

Da müsste ich mir mal die Formeln raussuchen, aber ich glaube nicht, dass es bei einer kleinen Kugel zu verformungen kommen würde, bestenfalls zu leichten Spannungen im "Gebälk" :D


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:01
@kleinundgrün
Warum soll die Gravitation auf verschiedene Bereiche des Objekts wirken. In einer weites gehenden perfekt Kugelförmigen Homogenen Masse wirket die Gravitation auf alle Seiten gleich. Nach meiner Ansicht würde höchstens Wärme entstehen. Dabei darf natürlich die Ausdehnung nicht so gross sein, dass Reibung entsteht. Ansonsten müsste man die Bohrung vergrössern.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:06
Ist eine Verformung von Objekten nicht gerade zwingend, weil Gravitation eine Krümmung der Raumzeit ist?


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:06
schluesselbund schrieb:Warum soll die Gravitation auf verschiedene Bereiche des Objekts wirken.
Nein, sie wirkt unterschiedlich stark auf die unterschiedlichen Bereiche des Objektes. Bereiche, die weiter vom Gravitationszentrum weg sind, sind der Gravitation weniger stark ausgesetzt.
schluesselbund schrieb: Nach meiner Ansicht würde höchstens Wärme entstehen.
Na ja, und damit wird Energie "verbraucht" (umgewandelt), die den Stein in Bewegung hält. Wenn Du bremst passiert im Grund auch nichts anderes.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:17
@kleinundgrün
Ja klar entsteht Energie. Nur diese Bremskraft ist geringer als die Gravitationskraft. Ausgehen von einem fast perfektem Vakuum.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:21
schluesselbund schrieb:Nur diese Bremskraft ist geringer als die Gravitationskraft. Ausgehen von einem fast perfektem Vakuum.
Bedenke, dass die gravitation des Mondes das Objekt in gleicher Weise bremst, wenn es durch den Mittelpunkt durch ist, wie es das Objekt zuvor beschleunigt hat (untechnisch gesprochen).

Mit anderen Worten: Wenn alles glatt läuft bleibt das pendeln in alle Ewigkeit stabil, weil positive und negative Beschleunigung identisch und immer gleich sind. Aber sobald etwas von dieser energie in Form von Wärme abgegeben wird, fehlt diese Energie fürs pendeln.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:32
schluesselbund schrieb:In einer weites gehenden perfekt Kugelförmigen Homogenen Masse wirket die Gravitation auf alle Seiten gleich.
Das trifft nur auf das Zentrum zu.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 14:50
@Celladoor
Zum Zentrum hin wirkt die Gravitationskraft stärker auf das fallend Objekt, aber am Ort des Objekts ist sie doch gleich?


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15.04.2016 um 14:55
schluesselbund schrieb:Zum Zentrum hin wirkt die Gravitationskraft stärker auf das fallend Objekt, aber am Ort des Objekts ist sie doch gleich?
Im Zentrum heben sich alle Kräfte auf. Dort herrscht Schwerelosigkeit.


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