Hallo Seeadler
Ich habe nicht jedes einzelne Wort von dir in diesem thread lesen können, aber die Beiträge von Zeus waren auf den ersten Blick völlig korrekt und vollständig. Aus diesen kannst du dir deine Antworten selber ausrechnen. Das Ganze bewegt sich etwa auf Oberstufenniveau (Schule).
seeadler hat geschrieben:
Daher noch einmal meine Frage: Wenn sich ein Körper ohnehin schon vielleicht mit 42 km/s der Erdoberfläche nähert (Diese Geschwindigkeit wurde gewählt hinsichtlich der in Erdhöhe geltenden Fluchtgeschw. bezogen auf den Einfluss der Sonne)
Mit anderen Worten ist deine Annahme:
Ich trete in den Tunnel nicht aus der Ruhe heraus ein, sondern ich habe bereits eine Anfangsgeschwindigkeit (woher die auch immer kommen mag).
Merke: Die Anfangsgeschwindigkeit addiert sich unabhängig zu der Geschwindigkeit, die dadurch kommt, dass man in dem Tunnel ist (solange wir klassische Physik benutzen können und nicht Relativitätstheorie anwenden müssen. Bei der Relativitätstheorie dürfen wir die Geschwindigkeiten nicht einfach addieren.)
seeadler hat geschrieben:
kommt dann nun noch zusätzlich zu dieser Geschwindigkeit, also vollkommen unabhängig davon, ob sich der Körper der Erde ohnehin nähert, die dann separat aus der bezeihung des Körpers zur erde sich ergebende Fallgeschwindigkeit? Diese könnte ja dann im Maximum noch einmal 11,2 km/s betragen, was dann eine Endgeschwindigkeit von 42 km/s + 11,2 km/s = 53,2 km/s bedeuten würde? Ist das richtig?
Ja (ich habe die 11,2 km/s nicht selber nachgerechnet, aber angenommen, das ist richtig...)
seeadler hat geschrieben:
Denn eure Aussage, also sowohl die von Zeus, Halman und Pluto und offensichtlich auch Münek impliziert, dass der bereits im Tunnel frei fallende Körper eine stete weitere Beschleunigung erfährt, obwohl die im jeweiligen Radius vorherrschenden Beschleunigungen nicht zu- sondern abnehmen, und somit dann im Zentrum gleich 0 sind.
Ja.
Beschleunigung ist
Geschwindigkeitsänderung. Wenn du deine Geschwindigkeit änderst, dann ist das (klassisch) egal wie hoch deine Geschwindigkeit vorher ist, du änderst sie. Eine kleinere Beschleunigung bedeutet, dass deine Änderung kleiner wird, aber ändern tut sie sich trotzdem.
Analoges BeispieL. Wenn du Geld verdienst, dann erhöht sich dein Kontostand, egal ob du jetzt 0 Euro drauf hast oder eine Milliarde Euro. Erhöht der Staat die Steuern, dann ist dein Verdienst geringer, aber dein Konto erhöht sich trotzdem.
Ursache der Beschleunigung ist (wie Zeus bereits erklärte), dass sich vor dem Körper mehr Erdmasse befindet als dahinter, sich also netto eine Beschleunigung ergibt.
seeadler hat geschrieben:
was für mich zunächst von Bedeutung ist, festzuhalten, dass man hier überhaupt nicht die Keplergesetze der Bewegung anwenden kann. Etwas, was ich früher aber auch schon erwähnt hatte, als wir die Bewegung der Sterne in unserer Galaxie besprachen. Denn auch hier kannst du fast von einer homogenen Massenverteilung sprechen, weshalb auch hier die Gesetze Keplers nur bedingt gelten.
Welche Gesetze von Kepler meinst du?
So viel ich mich erinnern kann, hat Kepler die Bewegung von Körpern, bei der
Umlaufbahn um Planeten beschrieben. Die Sache mit dem Tunnel ist also nicht in seinen Formeln enthalten. Der Tunnel läßt sich erst mit Newtons Formeln korrekt beschreiben.
Die Keplerschen Geseze sind ein Spezialfall der Newtonschen Gleichungen
seeadler hat geschrieben:
Darf ich davon ausgehen, dass ihr aus dem größtmöglichen Wert der Beschleunigung, der auf der Erdoberfläche besteht also (z0) 9,8 m/s² und dem geringsten Wert im Zentrum, also quasi 4,9033 m/s² (denn 0 ist ja der Wert nicht wirklich, er ist nur 0, weil nun eine gleichgroße Gegenmasse hinter dem fallenden Körper besteht, somit ist + g = - g) einen mittleren Wert konstruiert, woraus ihr dann letztlich die maximale Fallgeschwindigkeit ableitet?
Nein
Im Zentrum ist die Beschleunigung 0.
Denn bei einer homogenen, kugelrunden Erde ist der Teil der Erde in einer Richtung durch den anderen Teil der Erde in die andere Richtung als Gegenmasse ausgeglichen (Streng genommen müssen wir die Masse des Körpers noch einrechnen, in diesem Fall ist das aber unnötig, da diese extrem klein ist und wir nur die Beschleunigung auf den Körper haben wollen.). Im Zentrum ändert sich die Geschwindigkeit des Körpers nicht mehr (Beschleunigung = Geschwindigkeitsänderung = 0 im Zentrum).
Allerdings fliegt der Körper ja weiter (Ein Körper beharrt in Ruhe oder der Geschwindigkeit, wenn keine Kraft bzw. Beschleunigung auf ihn einwirkt).
Kaum ist er einen Meter weitergeflogen, ist er nicht mehr im Zentrum. Jetzt wirkt wieder eine Nettokraft und damit eine Beschleunigung, diesmal eine Abbremsung. Also wieder eine Geschwindigkeitsänderung, also wird der Körper langsamer.
Verliert er keine Energie anderweitig (Reibung), dann fliegt er bis zur Erdoberfläche, wo er mit derselben Geschwindigkeit austritt, wie er eingetreten ist. Also bei deiner Anfangsannahme der 42 km/sec würde er jetzt weiterfliegen und die Erde verlassen, da er ja ein Geschwindigkeit hat, die höher ist als die Fluchtgeschwindigkeit der Erde.
Gruß
Thoas
Gott würfelt nicht, meinte Einstein. Aber er irrte. Gott nutzt den Zufall - jeden Tag.