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Schwerpunkt der Erde
 
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rolf54
Gast





Beitrag rolf54 Verfasst am: 08. Jun 2013 21:59    Titel: Schwerpunkt der Erde Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Wieso soll sich der Schwerpunkt der Erde im Mittelpunkt befinden ?
Wenn man sich in der Mitte der Erde befinden würde würde würde man durch die Schwerkraft nach außen gezogen, d.h. der wirkliche Schwerpunkt wäre
leicht errechenbar so, um etwa 1/3 des Erdradiuses.


Meine Ideen:
Mitte der Erde
Schwerpunkt der Erde
lampe16



Anmeldungsdatum: 21.03.2010
Beiträge: 319

Beitrag lampe16 Verfasst am: 08. Jun 2013 22:55    Titel: Antworten mit Zitat

Befände man sich im Mittelpunkt (Gravizentrum) der Erde, erlebte man außer der Hitze die Schwerelosigkeit und würde trotz Zappeln und Hopsen wieder dahin zurückfallen.
_________________
Herzliche Grüße, Lampe16

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Hard work beats talent if talent doesn't work hard.
gastxxx
Gast





Beitrag gastxxx Verfasst am: 09. Jun 2013 07:33    Titel: Antworten mit Zitat

Weil der Begriff Schwerpunkt mathematisch exakt definiert ist: Es handelt sich um einen Punkt. Sollte sich der SP nicht in der Mitte befinden, sondern irgendwo im Mantel, warum sollte dann nicht genau so gut irgendein anderer Punkt im Mantel, aber auf einer anderen Länge/Breite dafür herhalten? Die Kugel ist ja radial-symmetrisch (zumindest für unsere Betrachtungen), und da kommt für einen ausgezeichneten Punkt nur der Mittelpunkt in Frage.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21469

Beitrag TomS Verfasst am: 09. Jun 2013 08:56    Titel: Antworten mit Zitat

Vielleicht sollte man noch erwähnen, dass man zwischen Schwerpunkt und Massenmittelpunkt unterscheiden muss.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
rolf54
Gast





Beitrag rolf54 Verfasst am: 09. Jun 2013 11:40    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo ich denke lampe16 hat es erkannt,
zur Berichtigung meine Auffassung:
ich meine die Zone mit dem höchsten Druck, ausgelöst durch die Gravitation, ( die Idee kam mir beim Ansehen einer Fernsehsendung, wo behauptet wurde, der größte Druck herrscht im Mittelpunkt der Erde )
das müsste eine Zone im Erdmantel sein, wo sich die Massen der inneren und äußeren Kugel gleichen, also ebenfalls in Kugelform
Gruß Rolf 54
gastxxx
Gast





Beitrag gastxxx Verfasst am: 09. Jun 2013 13:21    Titel: Antworten mit Zitat

Der Radius mit dem größten g(r) ist natürlich nicht der Schwerpunkt. Das Maximum von g liegt irgendwo im inneren der Erde. Es weicht aber nicht stark vom Wert der Oberfläche ab.
D2



Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723

Beitrag D2 Verfasst am: 09. Jun 2013 18:57    Titel: Antworten mit Zitat

gastxxx hat Folgendes geschrieben:
Weil der Begriff Schwerpunkt mathematisch exakt definiert ist: Es handelt sich um einen Punkt. Sollte sich der SP nicht in der Mitte befinden, sondern irgendwo im Mantel, warum sollte dann nicht genau so gut irgendein anderer Punkt im Mantel, aber auf einer anderen Länge/Breite dafür herhalten? Die Kugel ist ja radial-symmetrisch (zumindest für unsere Betrachtungen), und da kommt für einen ausgezeichneten Punkt nur der Mittelpunkt in Frage.

Theoretisch korrekte Aussage, praktisch stöst diese auf Probleme der Massenverteilung und ihren Dichten in Inneren der Erde die bei weitem nicht so rund ist wie es oft angenommen wird.

"Damit die Unterschiede im Schwerefeld der Erde deutlich zu erkennen sind, haben sie die Forscher in zehntausendfacher Übersteigerung dargestellt. So gesehen gleicht die Erde einer unregelmäßig geformten Kartoffel. "
http://www.abendblatt.de/ratgeber/wissen/article1840233/Von-wegen-Kugel-Die-Erde-ist-eine-Kartoffel.htm

_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen.
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 10. Jun 2013 11:28    Titel: Antworten mit Zitat

rolf54 hat Folgendes geschrieben:

ich meine die Zone mit dem höchsten Druck, ausgelöst durch die Gravitation, ( die Idee kam mir beim Ansehen einer Fernsehsendung, wo behauptet wurde, der größte Druck herrscht im Mittelpunkt der Erde )
das müsste eine Zone im Erdmantel sein, wo sich die Massen der inneren und äußeren Kugel gleichen, also ebenfalls in Kugelform

Das ist nicht richtig. Der größte Druck herrscht im Erdmittelpunkt. Die Fernsehsendung hat recht.

Die Druckzunahme von einem Radius zu einem Radius ergibt sich aus der Gravitationskraft der Masse innerhalb von auf die Masse in der Kugelschale geteilt durch die Oberfläche der Kugel mit Radius . Lässt man gegen 0 gehen, führt das zu



Daraus folgt ohne weitere Rechnung, dass der Druck mit abnehmendem r zunimmt, also sein Maximum im Erdmittelpunkt hat. Für konstante Dichte lässt sich obige Gleichung leicht integrieren, nur hat die Erde keine konstante Dichte.
rolf54
Gast





Beitrag rolf54 Verfasst am: 12. Jun 2013 17:46    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke ich wurde nicht ganz verstanden und
behaupte folgendes :
Je kleiner die Gravitation umso größer ist der Druck
d.h.
im Erdmittelpunkt wird jeder Körper nach außen gezogen, auf der Erdoberfläche nach innen,
es gibt also eine Zone, wo die Gravitation gleich null ist, aber die Dichte ( der Druck )
am größten, ich möchte die These widerlegen, dass im Erdkern der größte Druck herrscht.
Ich bitte um Diskussion
Huggy



Anmeldungsdatum: 16.08.2012
Beiträge: 785

Beitrag Huggy Verfasst am: 12. Jun 2013 18:11    Titel: Antworten mit Zitat

rolf54 hat Folgendes geschrieben:

Je kleiner die Gravitation umso größer ist der Druck

Das ist falsch!

Zitat:
im Erdmittelpunkt wird jeder Körper nach außen gezogen

Das ist auch falsch! Im Erdmittelpunkt heben sich die Gravitationskräfte in die verschiedenen Richtungen auf. Die resultierende Kraft ist deshalb dort 0.

Zitat:
ich möchte die These widerlegen, dass im Erdkern der größte Druck herrscht.
Ich bitte um Diskussion

Das ist keine These, sondern eine Tatsache! Da gibt es nichts zu diskutieren. Du kannst höchstens Verständnisfragen stellen. Was hast du an meinem vorigen Beitrag nicht verstanden? Da habe ich doch aufgezeigt, weshalb der Druck im Erdmittelpunkt am höchsten ist.
Ich



Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching

Beitrag Ich Verfasst am: 13. Jun 2013 12:21    Titel: Antworten mit Zitat

Man muss wohl noch mal ganz deutlich formulieren: die Gravitationskraft im inneren einer Kugelschale ist Null. Da wird nichts nach außen gezogen! Das nennt sich Schalentheorem.
Also: jeder Punkt im Erdinneren wird nach innen gezogen. Je näher am Mittelpunkt, desto schwächer, aber immer nach innen. Dort herrscht die geringste Gravitation, das niedrigste Potential und der höchste Druck.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 21469

Beitrag TomS Verfasst am: 13. Jun 2013 14:31    Titel: Antworten mit Zitat

Man kann das auch explizit ausrechnen. Für eine homogene Vollkugel gilt für das Potential

1) im Außenraum





2) im Innenraum





Die Kraft folgt durch Ableitung (bzw. Gradientenbildung)

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rolf54
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Beitrag rolf54 Verfasst am: 14. Jun 2013 07:49    Titel: Antworten mit Zitat

ja dann ist wohl alles klar, danke allen für die Mitarbeit
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