Was passiert wenn man sich quer durch die Erde bohrt?

8 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Wenn du genau zentrisch, also durch den Kern ein super isoliertes Rohr hindurch stecken könntest, und du dann in dieses Rohr  fallen würdest (oder da etwas hinein fallen lassen würdest, würde das, was da fällt , würdest du bis zum Mittelpunkt mit einer immer schwächer werdenden Gravitationskraft beschleunigt. Direkt im Zentrum ist die Kraft, die auf diesen Gegenstand wirkt praktisch in Summe Null, da dann rund um diesen herum die gleiche Masse verteilt ist. Angenommen im Rohr gäbe es ein Vakuum, und damit keine Luftreibung, hättest du im Mittelpunkt so viel Schwung, dass du oder der Gegenstand bis zur anderen Seite und genau so hoch über den Erdboden hinaus fliegen würdest, wie der Fall auf der anderen Seite begann, dann kehrt sich die Fallrichtung um, und der Gegenstand fällt immer hin und her.

Ist aber Luft um Rohr, wird der Gegenstand bei diesem hin und her pendeln langsam abgebremst, bis dieser schließlich im Zentrum hängen bleibt.

Wenn du aber nicht zentrisch hindurch bohrst, ist der Kraftvektor ja immer auf den Kern ausgerichtet, das bedeutet, das die Kraft immer schräger zum Rohr angreift in in der Mitte im rechten Winkel zum Rohr gerichtet ist, da du da zwar tief unter dem Erdboden bist,m aber eben parallel dazu. Die Gewichtskraft wirkt aber schwächer, da du eben schon einiges an Masse über dir hast, die dich ja auch vom Kern weg zieht.

Zurück zum zentrischen Rohr: im Mittelpunkt hast du ja quasi einen halben Planeten über dir, der dich nach Oben zieht, aber gleichzeitig einen halben unter dir, der dich weiter nach unten zieht, dadurch heben sich im Zentrum diese Gravitationskräfte auf

Die frage lässt sich am besten mit den Energieerhaltungssatz erklären
(https://de.wikipedia.org/wiki/Energieerhaltungssatz)

Gehen wir davon aus, dass der Raum im "tunnel" luftleer ist und die Energie auch sonst nicht verloren gehen kann (wie zB luftwiderstand), würdest du auf der anderen Seite genausoweit nach oben geschossen kommen, wie du hineingefallen bist. Also einfach hin- und herpendeln.

Ist der Tunnel nicht leer oder gibt es noch andere Dinge, die dich abbremsen würden, würden sie diese Bewegungsenergie verbrauchen und du würdest langsamer werden. Irgendwann würdest du dann einfach im Mittelpunkt zur Ruhe kommen.

Die ganzen physikalischen berechnungen dahinter erspar ich dir mal ;)

Edit: ach wer lesen kann: ja, fda du nicht durch den erdkern gehst, sonder weit daran vorbei, würdest du trotzdem am anderen ende des Tunnels wieder hochgeschossen werden, wobei dich die Tunnelwand aber abbremsen würde. Du pendelst dann so lange hin und her, bis die energie nicht mehr ausreicht.

datectd 
Fragesteller
 09.03.2017, 16:40

sollte man mal machen, einfach so nen Tunnel bohren, quer durch die Erde xD danke für die Antwort ^^

Wie du schon gut erkannt hast, macht es nur Sinn, sich auf das Verhalten der Schwerkraft zu beschränken, weil es ansonsten wenig Sinn macht.

Aber mal rein theoretisch: Wie du schon gut erkannt hast, wird man bis zum Erdmittelpunkt angezogen wegen der Gravitationskraft der Erde. Sobald man den Erdmittelpunkt erreicht hat, wird man nicht mehr angezogen.

Dann greift das Gesetz der Trägheit. Das bedeutet, dass du aufgrund deiner Geschwindigkeit erst mal durch den Erdmittelpunkt durchfallen würdest und in die Richtung vom "anderen Ende der Erde" fliegen würdest. Wenn man keine Verluste in Form von Reibung etc. hast, dann fliegst du sogar den gleichen Weg, den du "rein geflogen" bist, an der anderen Seite wieder raus. Irgendwann kommst du dann wieder zum stehen und es geht wieder von vorne los. (Energieerhaltungssatz)

Wegen Reibungsverlusten und Ähnlichem würdest du nicht gleich weit raus fliegen, wie du rein geflogen bist und darum irgendwann mal im Erdmittelpunkt zum Stehen kommen.

Stell dir ein Fadenpendel vor. Wenn es den tiefsten Punkt passiert, geht es weiter nach vorne, bis es auf gleicher Höhe stehen bleibt, wie beim Anfang der Bewegung, obwohl es sich vom Erdmittelpunkt entfernt. Es kommt aber dann wieder zurück und pendelt im Endeffekt hin und her.

Selbiges passiert auch, wenn man das von dir beschriebene Experiment durchführt. Wenn man Reibungseffekte vernachlässigt, dann pendelt man ewig hin und her.

Das Loch das die Kugel durchbohrt geht also nicht durch den Kern?
Auch dann würdest du in etwa der Mitte (da wo die Anziehung des Kerns am größten ist) stehen bleiben
Mit den Füßen vermutlich an der Tunnelwand die zum erdkern zeigt

datectd 
Fragesteller
 09.03.2017, 16:28

Nein, nicht durch den Kern

Dave0000  09.03.2017, 16:30

Von Temperatur , Druck usw abgesehen glaube ich das es so laufen würde

datectd 
Fragesteller
 09.03.2017, 16:36

okay, danke