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THEMA: Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ?

Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 14 Jun 2017 16:37 #15686

Nehmen wir mal an, ein festes Objekt würde vom Jupiter oder einem anderen Gasplaneten gravitativ gefangen und stürzt der Mitte des Planeten entgegen. Nehmen wir weiter an, dass dieses Objekt nicht senkrecht zur Mitte des Gasplaneten fällt, sondern quasi am festen Kern vorbei fallen würde. Wäre es dann theoretisch möglich, dass dieses Objekt in eine Umlaufbahn des kleinen, festen Kerns gelenkt wird ? Oder gar "auf der anderen Seite" nach einer Art "intraplanetarem Swing-By" wieder herausgeschleudert wird ?

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 14 Jun 2017 16:47 #15687

Jupiter besteht zwar aus Gasen, ist im Kern aber sehr wahrscheinlich fest. Man vermutet sogar völlig exotische Material- und Aggregatzustände wie zum Beispiel metallsicher Wasserstoff

Ob so ein "Swing By" wie du ihn beschreibst in der oberen Gasschicht funktionieren könnte weiß ich nicht. Das Objekt braucht ja eine gewisse Geschwindigkeit, um einen Swing by zu schaffen und nicht abzustürzen, jedoch wird man in der Gasatmosphäre sicherlich stark abgebremst, und ich bezweifle, dass es eine Anfangsgeschwindigkeit gibt, die nach Reibungsverlusten immer noch groß genug ist um zu entkommen, aber anfangs klein genug war um nicht einfach vorbei zu fliegen, oder direkt an der Atmosphäre abzuprallen.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 14 Jun 2017 17:22 #15691

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Shoemaker-Levy 9, ein Komet, zerbröselte und schlug in Einzelteilen auf Jupiter auf, sieh es dir auf youtube an, ich sah eine Doku, krass!
Chalawan

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 10:39 #15719

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Hallo Spoony und willkommen. Und ja es funktioniert, was dabei zu beachten ist, das dieses Kleinere Objekt enorm dicht sein muss um so eine Reibung zu überstehen, ansonsten steht diesem nix im weg, Hat er ausreichend Geschwindigkeit ist auch ein Durchflug denkbar ohne Richtungsänderung.

Bei Shoemaker-Levy 9 war es nicht die Reibung sondern das Gewicht von Jupiter, welches dem naja zerdrückt hat, und ein Festkörper Aufschlag gab es auch nicht in diesem fall, also von Jupiter aus gesehen war es nur eine weitere Sternschnuppe.

Sterne: Soll nicht durch unseren an der Photosphäre etwas eingedrungen und wieder ausgetreten sein?..... nur wage kann ich mich an diese Meldung erinnern, und ob da was wahres dran ist das weiß ich nicht, jedoch rein die Physik betrachtend ist es Problemlos machbar.

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 10:46 #15720

Chris schrieb: ....Hat er ausreichend Geschwindigkeit ist auch ein Durchflug denkbar ohne Richtungsänderung....

Niemals, die Richtung ändert sich immer egal wie schnell das Ding ist.

Bei Shoemaker-Levy 9 war es nicht die Reibung sondern das Gewicht von Jupiter, welches dem naja zerdrückt hat, und ein Festkörper Aufschlag gab es auch nicht in diesem fall, also von Jupiter aus gesehen war es nur eine weitere Sternschnuppe.

Das ist auch nicht ganz korrekt. Jupiters Gravitation hat den Komet zerbröselt der dann in kleineren Teilen in Jupiter einschlug, und das heftig, so dass die Einschläge noch lange als "Schäden" in der Gasatmosphäre zu sehen waren. Eine "Sternschnuppe" ist das Verglühen eines kleinen Meteoriten in einer Atmosphäre, das war hier nicht der Fall, SL9 war ein Impact.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 11:07 #15724

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Wenn Gravitation nicht unmittelbar was mit Gewicht zu tun hat, bin ich falsch in diesem Forum.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 11:08 #15725

Chris schrieb: Wenn Gravitation nicht unmittelbar was mit Gewicht zu tun hat, bin ich falsch in diesem Forum.

Was willst du damit sagen?

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 11:17 #15727

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Die 9 Bruchstücke schlugen mit einer Geschwindigkeit von 60 km/s ein und setzten dabei die Energie von 50 Millionen Hiroshima-Bomben / 650 Gigatonnen TNT frei. Dies war das erste Mal, dass die Kollision zweier Körper des Sonnensystems und die Auswirkungen eines solchen Impakts direkt beobachtet werden konnten.

Heftiger Anblick und interessante Doku. Chalawan

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 17:02 #15757

Naja, wohl eher MASSE, die beeinflusst natürlich die Gravitation. Aber egal. Mir ging es ja genau darum, dass der Jupiter so enorm gross und durchlässig ist, und nicht mehr als Punktmasse funktioniert. Von daher ist die Berechnung/Vorstellung einer Begegnung mit einer kleinen Punktmasse faszinierend.

Aber danke, dass bereits mein erster Forenbeitrag eine rege Diskussion verursacht :-) Genau dafür sind Foren ja da ;-)

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 22:07 #15771

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Madouc99 schrieb:

Chris schrieb: ....Hat er ausreichend Geschwindigkeit ist auch ein Durchflug denkbar ohne Richtungsänderung....

Niemals, die Richtung ändert sich immer egal wie schnell das Ding ist.


LOL

Bei Shoemaker-Levy 9 war es nicht die Reibung sondern das Gewicht von Jupiter, welches dem naja zerdrückt hat, und ein Festkörper Aufschlag gab es auch nicht in diesem fall, also von Jupiter aus gesehen war es nur eine weitere Sternschnuppe.

Das ist auch nicht ganz korrekt. Jupiters Gravitation hat den Komet zerbröselt.....

Das stimmt auch nicht es war die Entfernung wo zu gering gewesen ist.... so da hast du es... mach weiter so und du wirst hier Sachen von mir lesen die keiner mag, aber dann wohl sehr zu treffen.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 22:12 #15773

Wie bitte? Also mal abgesehen davon, dass ich deine Texte kaum verstehe weil du einen anderen Sprachcode benutzt als ich, aber wie kann denn eine Entfernung die Ursache für den Zerfall eines Kometen in kleinere Teile sein?

Aber nur zu, hau in die Tasten und erklär es mir, ich lerne gerne was dazu.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 15 Jun 2017 22:23 #15776

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Gewicht und Gravitation ist DASELBE. Und da das hier scheinbar man versucht mir zu widerlegen, kann das wer bestätigen das Gravitation und Gewicht das selbe sind?... wenn Gravitation und Gewicht unmittelbar mit einander verbunden sind dann ist Madouc99 hier gewaltig an herum Trollen. JA du Menschliches wesen wirst mich nicht verstehen können, und schon gar nicht meine Texte.

Mich kennenlernen möchtest du?... ich hab nix dagegen. Eventuell versteht man sich dann besser, bin mal gespannt wie codiert du bist :D

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 16 Jun 2017 12:02 #15806

Es sind Gezeitenkräfte, die kleine Himmelskörper beim Vorbeiflug an größeren Himmelskörpern zerlegen ( de.wikipedia.org/wiki/Roche-Grenze ).

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 16 Jun 2017 13:36 #15819

Zurück zur Ursprungsfrage:
Wenn der Stein klein genug ist um nicht gleich durch Scherkräfte (Gezeiten) zerrissen zu werden wird er bei Eintritt in die Atmosphäre in jedem Fall ein Aerbrake Manöver machen. Das heist: Der Widerstand der Atmosphäre wird ihn auf eine Spiralbahn bremsen. Bleibt der Stein trotz Reibungshitze intakt wird er am Ende wahrscheinlich senkrecht mit dem festen Kern kollidieren.

Solche Manöver kann man schön mit Kerbal Spaceprogramm ausprobieren und geziehlt nutzen um sein Raumschiff mit geringem Treibstoffverbrauch auf eine Umlaufbahn abzubremsen oder gar zu landen (wenn es festen Boden gibt). ;)

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 17 Jun 2017 12:26 #15858

Chris schrieb: Gewicht und Gravitation ist DASELBE.

noch viel lernen du musst

es kommt darauf an wie tief es in die Atmosphäre eindringt ,

habe einmal ein Objekt gesehen das unsere Atmosphäre gestreift hat , es zog einen wunderbaren orangefarbenen Schweif .

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 17 Jun 2017 18:43 #15867

Moderatoren-Hinweis

Bevor hier etwas eskaliert: Bitte auf der sachlichen Ebene bleiben und kein persönliches Scharmützel starten.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 18 Jun 2017 12:27 #15885

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Schweinerei ist das. Mit der aussage das Energie und Masse selbe ist, die gleiche Proportion hat, damit kommt man klar.... das Gewicht und Gravitation das selbe ist,.... verspottet man mich, und man wundert sich wieso ich dann behaupte hier falsch zu sein? In dem sinne bin ich nur ehrlich mit mir selbst, von mir aus akzeptiere ich das Gewicht und Gravitation nicht proportional ist.... in einem Naturwissenschaftlichen Forum, wieso soll ich das aber so tun nur damit diese Trolle da befriedigt werden? in der tat noch viel lernen ich muss tun machen.

@Moderator: Wie sachlich soll ich noch werden?

@Merilix: genau so,.. schon mal probiert ein Objekt mit der 4 fache der jeweils entsprechenden Fluchtgeschwindigkeit, durch die Atmosphäre fliegen lassen?

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 18 Jun 2017 21:59 #15910

Chris schrieb: das Gewicht und Gravitation das selbe ist,

In der Alltagssprache wird oft vom Gewicht eines Körpers gesprochen, ohne zu unterscheiden, ob damit seine Masse oder seine Gewichtskraft gemeint ist

wen ich im gravitationsfeld frei falle verspüre ich kein gewicht und darauf habe ich mich bezogen .

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 18 Jun 2017 23:13 #15915

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Am schlimmsten sind die Leute, die gewaltig über den Wissensdurst getrunken haben. "eines Körpers Gewicht" ist sehr relativ und ist es in der tat nur ein Körper dann ist kein Gewicht messbar.
Ja heinzendres du hast vollkommen recht, jedoch bedenke diese Vorgehensweise bei fallen, abgesehen der Trägheit. Das dann diese Einheit wo ich gern als Anti Gravitation bezeichne, also Geschwindigkeit das Gewicht vollkommen ersetzt, der Gravitation kann auch Luftdruck beispielsweise entgegen wirken.
Ahh und noch als Zusatz: Antigravitation als eine weitere Kraft gibt es nicht.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 00:59 #15922

Chris,
Gewicht und Gravitation ist nicht das gleiche. Ein Klumpen Eisen hat auch dann ein Gewicht wenn er weit entfernt von jeder Gravitationsquelle von einem Magnetfeld angezogen wird. Ebenfalls würde ein Astronaut dann ein Gewicht besitzen wenn er sich in einer rotierenden Raumstation oder in einer beschleunigten Rakete befände. Das ist ganz unabhängig von jeder Gravitation.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 08:28 #15926

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Stimmt es ist nicht das gleiche, aber das selbe. es ENTSPRICHT diesem.

Muss ja eine seltsame Materie sein, wenn Stoff aus den so Astronaut oder sonst was auch immer besteht, kein Gravitationsfeld besitzt.
Einmal fallendes System; einmal Rotierendes System.... und so drehen wir uns im Kreis.
Wiege ich 0 wenn ich falle? Wiege ich 0 Wenn ich auf der ISS derzeit mich aufhalte? Also bestehe ich da aus nix mehr.... Mehr Gravitation mehr Gewicht wieso wiege ich auf der Erde anders wie auf Mond? Weil ist so? :D Sorry ich komme nicht weiter und rechtfertigen werde ich mich hier nie wieder.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 16:49 #15936

Zum Thema Masse und Gewicht:

Gewicht ist die Kraft, die auf einen Körper im Schwerefeld wirkt. Diese Kraft ist abhängig von der Masse und der Stärke der Gravitation. Die Masse eines Körpers ist immer gleich (vergessen wir mal die Relativitätstheorie), das Gewicht nicht. Masse wird in Gramm gemessen, Gewicht in Newton, früher Pond.

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

Buddha

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 21:59 #15947

Ich versuche meine Frage etwas zu präzisieren:

Bei der Berechnung von Fallkurven gehen die Physiker ja immer von Punktmassen aus. Mich interessiert jetzt noch, was bei einer winzigen Punktmasse (dem fallenden Objekt) beim Fall auf den Jupiter bzgl. der Gravitationskraft passiert, die ja senkrecht in Richtung Kern wirkt. Zum Verständnis: Bei der Grösse von Jupiter dürfte sich bei 75% Annäherung der Punktmasse an den Kern bereits ein erheblicher Teil der Masse des Jupiters ÜBER oder NEBEN der fallenden Punktmasse befinden (bezogen auf die Fallrichtung, also in Richtung Kern). Wird dann die Gravitationskraft wieder kleiner, je näher die Punktmasse dem Kern kommt ? Und wenn ja, würde sie dann bei einem reinen Gasplaneten in dessen Mitte Null werden, da ja die Richtung des Kraftvektors unbestimmt und seine Länge Null würde ?

Ihr versteht bestimmt, worauf ich hinaus will: Wie verhält sich die Gravitation im inneren von Materie ? Gibt es eine gravitative Singularität im Zentrum einer Masse ?

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 22:14 #15948

Für die Gravitationswirkung gilt nur die Kugel unter dem "Testteilchen".

Angenommen der Planet hätte einen Radius von 10000 km so würde ein Stein 3000 km unter der Oberfläche nur die Gravitation der 7000 km Kugel unter sich spüren.
Die Kräfte die von der 3000 km dicken Kugelschale über ihm ausgehen heben sich gegenseitig auf.

+
Bei homogener Verteilung der Masse ist der Verlauf linear fallend bis 0 im Zentrum. In der Realität wird es jedoch einen Dichtegradienten geben und der Verlauf ist nicht mehr linear.

+
Warum linear fallend?
Das Volumen und damit die Masse nimmt mit der 3. Potenz ab, die Kraftwirkung nimmt jedoch mit kleinerem Radius quadratisch zu. Damit ist \(x^3/x^2=x\) eine lineare Abhängigkeit.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 19 Jun 2017 23:27 #15949

Wie sieht denn die Gravitatiosbeschleunigung g im Zentreum eines Planeten tatsächlich aus? Das scheint hier die Frage zu sein.
Wenn Merilix recht hat, dann gibt es graphisch gesehen eine Spitze im Mittelpunkt, weil dort der Radius der innenliegenden Kugel gleich Null wird und dann bei Durchschreiten des Mittelpunktes wieder anwächst.
Tatsächlich verläuft die Kurve von außen nach innen näherungsweise linear in Abhängigkeit eines Dichtegradienten. In der Nähe des Mittelpunktes beschreibt die Kurve eine Potentialabhöngigkeit, d.h., sie folgt einem Potentialverlauf. Sie nähert sich assymmtotisch dem Zentrum und verlässt diesen auch wieder so, um danach wieder linear nach draußen zu gehen.
Bitte nachschauen unter Potentialverlauf der Gravitation im Inneren von Himmelskörpern.
Das Problem ist ganz schön tricky. Wenn man von draußen schaut, ist es einfach.
Aber im Inneren, vor allem in der Nähe des Mittelpunkts., oder im Mittelpunkt selber? Ist man da jetzt schwerelos oder nicht?
Die ART und die Energieerhaltung liefern dazu eine Antwort.
Ich kann jetzt aus dem Ärmel auf keine Quelle verweisen,. Aber wenn ihr der Spur nachgeht, die ich oben gelegt habe, solltet ihr fündig werden
Grüße
Thomas
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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 20 Jun 2017 00:49 #15950

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Die Gleichungen sind recht komplex:
de.wikipedia.org/wiki/Poisson-Gleichung
Hoffe eine Kugel tut es auch:
de.wikipedia.org/wiki/Potential_(Physik)...iner_homogenen_Kugel
eine Innere Lösung liegt vor.

Für die Gravitation und Gewicht Lösung, ist auch was da:
de.wikipedia.org/wiki/Gewichtskraft

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 20 Jun 2017 07:09 #15953

Ich möchte kurz erklären wie ich zu meiner Aussage oben kam.

Die Frage wie der Gravitationsverlauf im Inneren wäre beschäftigte mich selbst vor geraumer Zeit. (wir hatten einen Thread dazu)
Die Herleitung der analytischen Lösung war mir jedoch etwas zu komplex.
Daher machte ich eine Simulation in Excel. Das ist ja heutzutage kein Problem ;)
Eine Kugel zusammengesetzt aus ca 65000 Würfeln gleicher Masse und Größe.
Für jeden Massewürfel berechne ich nach Newton den Beschleunigungsvektor auf ein Testteilchen und summiere die Vektoren auf.
Es ergibt sich annähernd eine Gerade mit einer Spitze im Zentrum.
Tatsächlich weicht der simulierte Verlauf in der Nähe des Zentrum davon ab doch führe ich das lediglich auf die Größe meiner Massewürfel zurück.
Ich könnte ein kleineres Raster nehmen je näher ich dem Mittelpunkt komme.
Wird sich da etwas anderes zeigen?
Nicht wenn man mit Newton rechnet.

Thomas hat recht. Je näher man dem Zentrum kommt desto mehr müsste man Effekte der ART berücksichtigen.

Ich würde die Simulation gern -- um es mir zu veranschaulichen - mit tausenden Gravitationszentren entsprechhend der ART wiederholen.
Dazu fehlt mir jedoch das mathematische Rüstzeug :(

Gruß
Merilix

PS:
Es stellt sich die Frage ab welcher Entfernung vom Massezentrum bzw. ab welcher Gesamtmasse die Newtonlösung zu sehr von der Einsteinlösung abweicht.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 20 Jun 2017 12:21 #15955

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Merilix schrieb: ...Dazu fehlt mir jedoch das mathematische Rüstzeug...

mir auch Darling, und wie sehr ich drunter leide muss ich sehr oft durch Faustschläge erfahren. :D

Jedoch schmeißt man alles in ein Topf, rührt kräftig, dann landet man nach einer weile bei " Tensor-Vektor-Skalar-Gravitationstheorie " ob diese jedoch als eine Grundlage für punkt genaues berechnen im Zentrum her halten kann, ist meiner Meinung nach unsicher da man sich dort eines Hilfsfeldes bedient, der mir noch unbekannt ist.

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 20 Jun 2017 13:32 #15960

Merilix schrieb: Ich würde die Simulation gern -- um es mir zu veranschaulichen - mit tausenden Gravitationszentren entsprechhend der ART wiederholen.


Ist es bei der ART im Prinzip nicht egal wie groß das Volumen einer Masse (hier Jupiter) ist? Die Masse krümmt die Raumzeit zu ihrem Zentrum hin, das beschleunigt andere Massen, diese Fallen auf dieses Zentrum zu, bis zu dem Punkt an dem sie durch die Kernkraft aufgehalten werden, auf der Erde ein "Platsch" auf dem Boden, auf Jupiter vielleicht ein weicherer Übergang in immer dichteres Gas bis zu einer Flüssigkeit, verbudnen mit unglaublich viel Reibungskräften und Drücken die letzten Endes gewinnen und das Objekt zerstören.

Oder liege ich da jetzt völlig daneben?

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Fällt ein Stein auf den Jupiter oder hindurch ? 20 Jun 2017 21:10 #15993

Jetzt bin ich der gestellten Frage nochmal genauer nachgegangen. Fündig wurde ich bei folgender Adresse: Gravitation-Institut für Experimentelle Physik, wwwex.physik.uni-Ulm.de

Hier findet man zwei Kurven und die jeweilige Herleitungen, die zum einen die Überschrift trägt Gravitationsfeldvektor (GV) und die andere Gravitationspotential (GP).
Beide verfolgen diese Größen im Innern einer idealisierten Kugel.
Die erste trägt die Benennung m/s2, also g, und die zweite, genannt Phi, J/kg
Im ersten Fall (GV) verläuft die Kurve geradlinig bis zum Mittelpunkt und dann natürlich geradlinig wieder hinaus. Sie bildet eine Spitze im Mittelpunkt.
Beim Potential sieht der Kurvenverlauf ganz anders aus. Hier beginnt die Kurve in einer Wurzelabhängigkeit, von außen nach innen betrachtet, geht dann in einen linearen Teil über und nimmt dann einen quadratischen Verlauf in der Nähe des Mittelpunktes.
Das hat zu den gestellten Überlegungen folgende Konsequenzen: Ein Gedachter Probekörper, der durch eine ebenso gedachte vakuumisierte Röhre durch einen Himmelskörper fliegt, erfährt eine konstant abnehmende Beschleunigungswirkung, verhält sich aber in seinem Geschwindigkeitsverhalten gemäß der Potentialkurve, und die hat im Erdmittelpunkt keine Spitze, sondern eine steige, quadratische Form.
Mal nachschauen unter obiger Adresse.
Im Übrigen kommen die Autoren ohne ART zu diesem Ergebnis, da in ihren Betrachtungen nichts relativistisch gerechnet werden musste. Sie hatten also eher den Jupiter vor Augen und kein SL.
Grüße
Thomas
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