Nimmt man an Gewicht zu, je tiefer man in die Erde steigt?

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Dein Gewicht nimmt nach innen zu, wenngleich nicht nach dem Newton'schen Gravitationsvesetz

(1) F.g = GMm/r²

(G Gravitationskonstante, M Erdmasse, m eigene Masse, r eigener Abstand zum Erdmittelpunkt). Das gilt nämlich nur (näherungsweise, wenn man die Abweichungen der Erde von der Kugelsymmetrie vernachlässigt, und natürlich im Newton-Limes) für r>R, wobei R der Erdradius ist.

Für r(2) (4/3)πρ̅[r]r³,

wobei ρ̅[r] die mittlere Dichte der Kugel unter Deinen Füßen ist. Wäre ρ konstant, so wäre F.g im Inneren

(1) F.g(r, ρ=const.) = (4/3)πρr,

insbesondere also proportional zu r. Durch die Dichtezunahme der Erde stimmt das nicht ganz, dass Maximum liegt weiter innen.


SlowPhil  22.05.2017, 09:02

Oben bei Gleichung (2) muss es natürlich heißen:

Für r(2) F.g(r) = (4/3)πρ̅[r]•r³,

wobei ρ̅[r] die mittlere Dichte der Rest-Kugel unter Deinen Füßen ist.

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MeineAhnung 
Beitragsersteller
 06.06.2017, 11:12

DU HAST EIN ⭐ BEKOMMEN

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SlowPhil  06.06.2017, 12:07

Ich hab's gemerkt, danke dafür. Es ist immer schön, zu sehen, dass die eigene Arbeit die verdiente Anerkennung findet. 😊

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Ich nehme mal an, dass du von der Gewichtskraft sprichst (nicht von der Masse):

F_G = m * g

F_G = Gewichtskraft
m     = Masse
g      = Erdbeschleunigung

Aus dieser Formel lässt sich ableiten: Wenn g grösser ist, dann ist auch F_G grösser (und umgekehrt).

Das folgende Bild zeigt eine Abschätzung der Fallbeschleunigung (-> "g") im Erdinneren (Inner Core - Upper Mantle):

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/50/EarthGravityPREM.svg

(Genaueres dazu: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_of_Earth#Depth)

Mit dem Verlauf der Fallbeschleunigung (dunkelblaue Linie, PREM) nimmt also auch deine Gewichtskraft ab oder zu.

Beispielsweise würdest du "auf dem Erdkern sitzend" die grösste Beschleunigung verspüren und im Erdzentrum (Fallbeschleunigung = 0 m/s^2) wäre auch deine Gewichtskraft Null (in dieser Modellvorstellung!).


LuckyRain  22.05.2017, 20:05

Ergänzende Info

Für die Abschätzung von "g" im Erdinneren muss man insbesondere folgende Punkte mit einberechnen:

Auf eine Masse, die unterhalb der Erdoberfläche liegt, wirkt sowohl eine Kraft/Beschleunigung nach oben (von den Schichten oberhalb dieser Masse) als auch eine nach unten (von der Masse unterhalb).

Die Dichte im Erdinneren ist nicht homogen, daher ist der Gradient von "g" im Erdinneren auch nicht konstant.

(Dichte-Abschätzung des Erdinneren: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/RadialDensityPREM.jpg )

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Je weiter du dich vom Erdkern entfernst, desto geringer wirkt die Anziehungskraft auf dich. Dein Gewicht in Bezug auf den Erdkern sinkt. Wenn du dich dem Erdkern näherst, müsse sich dein Gewicht folglich vermehren.

Das erklärt es aber noch nicht ganz. Dein Gewicht nimmt aus dem Grund zu, weil die Dichte in Richtung Erdkern auch immer weiter zunimmt.

Diese Überlegung ist aber nur theoretisch gedacht. Würde man so etwas wirklich versuchen zu ermitteln, muss man Faktoren wie geographische Lage, Fliehkraft und die ungleichmäßigen Schichten der Erde berücksichtigen.


j0nStarGaryen97  22.05.2017, 00:51

Wie nein? Mit "Je tiefer" drückt man nicht aus, dass man schon in den Erdkern hinein gelangt. Wenn schon, dann sagt man auch "bis zum Erdkern" oder wenigstens so, dass man es verstehen kann.

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j0nStarGaryen97  22.05.2017, 00:52

Außerdem, im Mittelpunkt der Erde wärst du der Schwerelosigkeit ausgesetzt bzw. hättest kein Erdgewicht, weil die Gravitation der Erde nicht auf dich wirken würde (theoretisch gesehen).

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Gute Frage. Aber an der Oberfläche der Erde ist man ja grundsätzlich schon maximal nah am Himmelskörper dran.

Wenn man in die Erde fährt, dann lässt man ja auch Erdmasse hinter sich.

Und wenn man im Mittelpunkt ist, wiegt man dann nicht gar nichts mehr?


Lolligerhans  21.05.2017, 23:41

Exakt. Keine Ahnung, warum auch Leute antworten, die die Antwort schlicht nicht wissen.

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Ne, der Körper wiegt immer gleich. Deine Frage steht aber im Kontext von Gravitation, was natürlich aufgrund der Schwerkraft signifikante Unterschiede aufweisen kann.

Postscript:

Diese Fake Freundchaftsanfragen sind echt nervig, kennt ihr sicherlich auch...




Midgarden  21.05.2017, 21:55

GF hat noch keine Mittel gegen diese speziellen Fakes gefunden - einfach ignorieren oder ablehnen

Sieht etwas danach aus, als solle eine Fake-Community aufgebaut werden - bei soviel Einsatz schwant mir nix Gutes

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LifeDays  21.05.2017, 22:18
@Midgarden

Ablehnen tue ich konsequent und klicke nie die Profile an, aber lästig sind die schon.

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