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Freier Fall durch eine Kugel

82 Beiträge, Schlüsselwörter: Geschwindigkeitszunahme

Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 15:31
@Celladoor
Ich habe zwar deine Antwort bezüglich meiner Darstellung von 14.50 nicht verstanden. Logisch herrscht im Zentrum Schwerelosigkeit. Oder hätt ich besser schreiben sollen, am Ort des fallenden Objekt wirkt die Gravitation in alle Richtungen gleich. Da sie aber zu Zentrum hin grösser wird fällt auch das Objekt dort hin.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 16:36
schluesselbund schrieb:Oder hätt ich besser schreiben sollen, am Ort des fallenden Objekt wirkt die Gravitation in alle Richtungen gleich.
Du meinst wenn du dich im frei fallenden Objekt befändest? Ja.
schluesselbund schrieb:Da sie aber zu Zentrum hin grösser wird fällt auch das Objekt dort hin.
Sie wird zum Zentrum hin nicht grösser sondern schwächer und am stärksten ist sie an der Oberfläche. Und das gilt auch nur wenn du dich nicht im freien Fall befindest. Im freien Fall gibt es keine Schwerkraft für den der fällt.


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Freier Fall durch eine Kugel

15.04.2016 um 18:59
@Celladoor
Sie wird zum Zentrum hin nicht grösser sondern schwächer und am stärksten ist sie an der Oberfläche. Und das gilt auch nur wenn du dich nicht im freien Fall befindest. Im freien Fall gibt es keine Schwerkraft für den der fällt.



Natürlich absolut richtig.
Mit grösser zum Zentrum hin verstand ich so, dass die Kugel, Objekt sich bis zum Zentrum hin beschleunigt, und danach wieder abgebremst wird. Ist wohl in diesem Sinne eine für Physiker eine obskure Beschreibung.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 09:30
schluesselbund schrieb:Mit grösser zum Zentrum hin verstand ich so, dass die Kugel, Objekt sich bis zum Zentrum hin beschleunigt, und danach wieder abgebremst wird. Ist wohl in diesem Sinne eine für Physiker eine obskure Beschreibung.
Sie wird auf dem Weg zum Zentrum aber nicht gleichmäßig beschleunigt. Die Gravitationskraft ist an der Oberfläche am größten, dort erfolgt auch die größte Beschleunigung, denn an diesem Ort wirkt die gesamte Mondmasse auf die Versuchskugel. Lässt du nun die Kugel in das Loch fallen und sie legt Strecke zum Zentrum zurück, dann bewirkt sämtliche Mondmasse die sich oberhalb von ihr befindet, eine entgegen der Fallrichtung orientierte Gegenkraft.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 09:56
@schluesselbund
aber immer schön an den geografischen Polen reinspringen, sonst fälltst du nicht sehr lange, bzgl Himmelskörpern.
NG


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 10:39
@Rattensohn
Warum soll die Versuchskugel nicht gleichmässig Beschleunigt werden? Wenn man den Mond als Homogene perfekte Kugelförmige Masse in einem fast perfektem Vakuum meinem Gedankenexperiment an nimmt.

Also ich lasse die Versuchskugel am "Nordpol" durch die Bohrung fallen. Womit die Gravitationskraft die am "Südpol" wirkt diese zum Zentrum hin in der Geschwindigkeit anzieht mit welcher ich die Versuchskugel eingeworfen habe. Danach findet eine Kraftumkehr statt. Würde die Versuchskugel keine Anfangsbeschleunigung erhalten, so würde sie nicht durch die Bohrung Fallen. Sie bliebe dort wo sie ist, also am Eingang der Bohrung liegen.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 10:47
@schluesselbund
schluesselbund schrieb:Warum soll die Versuchskugel nicht gleichmässig Beschleunigt werden? Wenn man den Mond als Homogene perfekte Kugelförmige Masse in einem fast perfektem Vakuum meinem Gedankenexperiment an nimmt.

Also ich lasse die Versuchskugel am "Nordpol" durch die Bohrung fallen. Womit die Gravitationskraft die am "Südpol" wirkt diese zum Zentrum hin in der Geschwindigkeit anzieht mit welcher ich die Versuchskugel eingeworfen habe. Danach findet eine Kraftumkehr statt. Würde die Versuchskugel keine Anfangsbeschleunigung erhalten, so würde sie nicht durch die Bohrung Fallen. Sie bliebe dort wo sie ist, also am Eingang der Bohrung liegen.
Habe ich doch erklärt:
Rattensohn schrieb:Lässt du nun die Kugel in das Loch fallen und sie legt Strecke zum Zentrum zurück, dann bewirkt sämtliche Mondmasse die sich oberhalb von ihr befindet, eine entgegen der Fallrichtung orientierte Gegenkraft.
Sobald die Versuchskugel in das Loch fällt und sich unter der Mondoberfläche befindet, bewirkt die Masse die sich oberhalb von ihr befindet eine Gegenkraft, deshalb wird die Beschleunigung immer geringer auf dem Weg zum Zentrum. Diese Gegenkraft ist jedoch kleiner als die eigentliche Anziehungskraft auf dem Weg zum Zentrum, da die Masse oberhalb der Versuchskugel geringer ist als unterhalb, erst im Zentrum sind beide Massen genau gleich und deshalb hast du im Zentrum auch die Schwerelosigkeit.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 11:13
@Rattensohn
Pendelt die Versuchskugel nicht in der Geschwindigkeit hin und her mit der ich sie Eingeworfen habe?

Verstehe ich da was Falsch? Die Gravitationskraft ist doch auf alle Seiten gleich wirkend. Will heissen erst durch die Anfangsgeschwindigkeit kann die Versuchskugel überhaupt das Zentrum passieren.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 11:47
@schluesselbund
Wenn der Mond eine Hohlkugel ist, dann rotiert der Körper auf einer Bahn um das Zentrum
des Mondes.
Wenn der Körper durch einen Schacht oder Bohrung durch das Zentrum des Mondes fällt, ist die Bewegungsfreiheit dieses Körpers natürlich eingeschränkt,er rollt dann eine zeitlang
im Schacht hin und her bis er im Zentrum des Mondes stehen bleibt.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 11:49
@Rattensohn
@schluesselbund


Hallo ihr beiden.
Hier seht ihr den Verlauf des freien Falles durch die Erde grafisch dargestellt.:
465px EarthGravityPREM.svg

PREM... Blaue Linie
Ab 6500 m Abstand, steigt und fällt sie etwas um dann bei ca 3500 Km Abstand zum Zentrum ihren Höhepunkt bei ca. 11 ms zu erreichen ab da fällt die Impulskraft.

NG


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 12:33
Erst mal vielen Dank an alle Mittschreiber. Durfte da viel dazu lernen, und in eine andre Welt eintauchen.

Ich glaube verstanden zu haben, wie der Sachverhalt ist.

Die 11ms stehen die mit der Fluchtgeschwindigkeit in Verbindung?


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 12:39
@schluesselbund
Wenn du diese mal 1000 nimmst ;) schon...
NG


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 12:44
Z. schrieb:Wenn du diese mal 1000 nimmst ;)
210 mal. Mond, nicht Erde ;)


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 13:07
@pluss
:D

NG Z.

Ps:
Ich bin den Gedanken des users gefolgt..
Vlt klärt er ja auf zu was seine Aussage in Relation stand?
schluesselbund schrieb:Die 11ms stehen die mit der Fluchtgeschwindigkeit in Verbindung?


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 13:31
@Z.
Natürlich habe ich beide Antworten verstanden. War mir auch klar, dass die Fluchtgeschwindigkeit höher sein muss. Aber es könnte sich ja auch um eine Zufall Handeln. Also ich meine die Zahl 11.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 13:42
@schluesselbund
schluesselbund schrieb:Natürlich habe ich beide Antworten verstanden.
Das ist mir bewusst.

Die Zahl 11 war in dem Falle imho mit 11,2 Kms / Erde in Relation.
NG


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 14:48
kleinundgrün schrieb: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.
kleinundgrün schrieb: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.
Das Objekt wird beim Fallen mittels Gravitation (Gezeitenkräfte) verformt.
Durch diese Verformung wird der Gegenstand erwärmt.
Irgendwie finde ich aber den Grund nicht, wieso dadurch das Pendeln langsamer (bzw. abgebremst) wird.

Wo wird die Energie für diese Erwärmung "abgezapft"?

Ich habe dazu mal eine kleine Animation erstellt, wie ich mir diese Verformung während des Fallens vorstelle.
Links oben ist das Objekt im "Ruhezustand" ohne Einwirkung von Gravitation.
Der Effekt ist hier natürlich übertrieben dargestellt.
(Am besten stellt man sich das Gedankenexperiment mit einem Neutronenstern und einen ca. 100 m großen Vollgummi-Ball vor :)

ppp


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 15:10
schluesselbund schrieb:Pendelt die Versuchskugel nicht in der Geschwindigkeit hin und her mit der ich sie Eingeworfen habe?

Verstehe ich da was Falsch? Die Gravitationskraft ist doch auf alle Seiten gleich wirkend. Will heissen erst durch die Anfangsgeschwindigkeit kann die Versuchskugel überhaupt das Zentrum passieren.
Ich glaube du musst dir den Unterschied zwischen den Werten Beschleunigung und Geschwindigkeit etwas mehr verdeutlichen.
An der Mondoberfläche ist die Geschwindigkeit der Versuchskugel null bzw. kurz nach dem Loslassen am geringsten, die Beschleunigung resultierend aus der Gravitationskraft ist jedoch am größten. Auf dem Weg zum Zentrum verringert sich die Gravitationskraft zwar und die Beschleunigung wird dadurch ebenfalls weniger, die Versuchskugel nimmt aber trotzdem weiterhin an Geschwindigkeit zu, bis sie das Zentrum erreicht. Nachdem sie das Zentrum durchquert hat, bremst sie exakt genau so wieder ab wie sie zuvor beschleunigte. Um genau zu sein ist das abbremsen auch nichts anderes als eine Beschleunigung, nur mit einem negativen Vorzeichen.


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Freier Fall durch eine Kugel

16.04.2016 um 15:38
@delta.m schreibt:
Wo wird die Energie für diese Erwärmung "abgezapft"?

Das hingegen kann ich mir gut vorstellen. Es wird ja etwas Bewegt, auch wen dies im mechanischen Sinne berührungsfrei ist. Bewegung setzt immer eine Kraft voraus.

Bei einer Wirbelstrombremse wird auch Wärme erzeugt.


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16.04.2016 um 16:16
@Rattensohn
Das habe ich auch in diesem Sinne verstanden. Was ich nicht verstanden habe, warum die Versuchskugel weiterhin an Geschwindigkeit zu legt bis zum Zentrum. Braucht die für die Beschleunigung so lange?


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