Freier Fall durch den Mond

Gualtiero · Gast

Hallo und Guten Abend.
Über die Berichte anlässlich des 40-jährigen Mondlande-Jubiläums in Fernsehen und Zeitung bin ich ein wenig ins Nachdenken über Fragen der Schwerkraft gekommen und hoffe, dass ich im Physikboard richtig bin.
Ich habe mir folgendes Gedankenexperiment konstruiert und stehe leider bei einigen Fragen an.

Also angenommen, es gelänge, einen Himmelskörper wie etwa den Mond mit einem gigantisch langen Schacht zu durchbohren, so, dass die Bohrung (Durchmesser ca. 3 m) von einem Punkt der Oberfläche weg genau durch den Mittel/Schwerpunkt bis zum "Gegenpunkt" auf der anderen Seite des Himmelskörpers ginge. Wichtig wäre auch, dass es - wie auf dem Mond - keine Atmosphäre gäbe.

Was würde jetzt mit einem Gegenstand geschehen, der in diesen Schacht geworfen würde?
Würde er im Schwerpunkt zum Stillstand kommen oder über diesen hinausschießen und sich dem Gegenpunkt nähern?

Aus dem Schulunterricht weiß ich noch, dass die Schwerkraft umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung vom Schwerpunkt ist (ein Kilopond Zucker ist am Nordpol weniger Menge als am Äquator). Aber die Gravitation kann ja nicht nach innen zu ständig wachsen, denn im Schwerpunkt kann sie ja nirgends hin wirken bzw. muss sie Null sein. Oder nicht?

Ein Gegenstand, der sich in unmittelbarer Nähe des Schwerpunkts aus der Wand des Schachtes löste, würde dann wohl frei mitten im Schacht in der Schwebe gehalten? Denn es gibt ja keine Kraft, die ihn nach außen zieht.

Zugegeben, ist ein sonderbares Beispiel, aber in der Physik sind mir anschauliche Beispiele am liebsten. Jedenfalls danke ich allen, die sich die Mühe machen, sich mit diesem SiFi-Szenario abzugeben.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Kurz: Innerhalb von (homogenen) Massekugeln nimmt die Schwerkraft linear ab, es kommt zur (harmonischen) Schwingung des "fallenden" Körpers.

http://www.physikerboard.de/htopic,193,erde+tunnel.html
http://www.physikerboard.de/htopic,8115,erde+tunnel.html
http://www.physikerboard.de/htopic,6692,erde+tunnel.html
http://www.physikerboard.de/htopic,2296,erde+tunnel.html

F

Gualtiero · Gast

Vielen Dank für die Antwort und die Links.

Liebe Grüße
Gualtiero