Werden wir von der Erde geschleudert wenn sie sich schneller dreht?
Hallo,
ich habe gerade gelesen, dass kürzlich ein Neutronenstern entdeckt wurde, der sich 41 mal pro Sekunde um die eigene Achse dreht. Nun frage ich mich was passiert, wenn die Erde sich so schnell drehen würde. Würden wir durch die Zentrifugalkraft in den Weltraum geschleudert werden? Oder kann ich die Erde eher als ein geschlossenes System betrachten, ähnlich einem Auto: wenn ich im Auto schneller fahre, ändert sich meine Geschwindigkeit bezogen auf das Auto ja auch nicht.
Bei dem Bild mit dem Auto stellt sich mir gleich noch eine zweite Frage: würde die Erde plötzlich stehenbleiben: würde uns die Trägheit dann von ihr schleudern? Im Auto ohne Sicherheitsgurt klappt das zumindest. ;-)
Oder würden wir sowohl vom Schnelldrehen als auch vom Stehenbleiben gar nichts merken (außer, dass wir 41 mal pro Sekunde das Licht an- bzw. ausmachen müssen)?
Ich freu mich auf eure Antworten. ^^
Zac Z2010-08-26T06:43:35Z
Beste Antwort
NOP hat recht. Die Erde dreht sich nicht schnell genug, um die Erdanziehung aufzuheben.
Im Grenzfall wäre Zentrifugalkraft und Erdanziehung gleich groß: m ω² r = G M m / r² ω² = G M / r³ ω = √(G M / r³)
mit Gravitationskonstante G, Erdmasse M, Körpermasse m (kürzt sich raus), Äquatorradius r und Winkelgeschwindigkeit ω
Setzt man die Zahlen ein, dann ergibt sich eine Winkelgeschwindigkeit von ω = 0,00124 / s D.h. die Erde müsste sich alle 807 Sekunden um sich selbst drehen. Ein "Tag" wäre dann nur knapp 13½ Minuten lang!
Würde man auf so einer Erde (vorrausgesetzt, sie hätte sich nicht verformt oder wäre schon auseinandergebrochen) am Äquator stehen wäre man so gut wie gewichtslos. Weiter nördlich oder südlich würde man immer mehr wiegen, da der Rotationsradius ja kleiner wird. Am Pol hätte man wieder das gewohnte Gewicht.
Die drehende Erde lässt sich übrigens nicht mit einem fahrenden Auto vergleichen, denn bei letzterem liegt eine sog. gleichförmige Bewegung vor. Mit anderen Worten, man fährt ohne Beschleunigung immer in dieselbe Richtung. Auf der sich drehenden Erde ändert man aber ständig die Richtung, sonst gäbe es ja keine Drehbewegung.
Wenn du das Beispiel Erde aufs Auto überträgst, musst du das Auto im Kreis fahren lassen. Und da wird man ja bekanntlich zur Seite gedrückt!
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Zu deiner zweiten Frage: Wenn die Erde wirklich plötzlich aufhören würde sich zu drehen, dann würden wir mit gewaltiger Geschwindigkeit (am Äquator mit über 1650 km/h) tangential zur Drehbewegung, d.h. horizontal, abzischen.
Kleiner Seitenhieb: Es gibt eine Stelle in der Bibel (Josua 10,12-14), in der Gott einen Tag lang die Sonne anhält. Nun wissen wir heute (anders als die Leute, die die Geschichte damals aufgeschrieben haben), dass sich nicht die Sonne um die Erde dreht, sondern anders herum. Es muss also so gewesen sein, dass die Erde zuerst abrupt angehalten wurde und dann genauso plötzlich ihre Drehbewegung wieder aufgenommen hat. So steht's geschrieben...
Gruß, Zac
PS: Die Sachen, die auf einem Neutronenstern so rumliegen, fliegen deshalb nicht weg, weil auf dem Neutronenstern ja auch eine, ähem, "leicht höhere" Schwerkraft herrscht als auf der Erde. Zitat Wikipedia: "Das Gravitationsfeld an der Oberfläche eines typischen Neutronensterns ist etwa 2·10^11-mal [200 Milliarden mal] stärker als das der Erde. Ein Gegenstand, der aus 1 m Höhe auf die Oberfläche eines Neutronensterns fiele, hätte eine Falldauer von einer Mikrosekunde und schlüge mit einer Fallgeschwindigkeit von 7,2 Millionen km/h auf.
Die Fluchtgeschwindigkeit, auf die ein Objekt beschleunigt werden muss, damit es den Neutronenstern verlassen kann, ist von der Größenordnung 100.000 km/s, was etwa einem Drittel der Lichtgeschwindigkeit entspricht." (http://de.wikipedia.org/wiki/Neutronenstern#Eigenschaften )
An sich ist der sehr guten Antwort von Zac Z nichts hinzuzufügen, ich wollte lediglich darauf hinweisen, dass es auch sogenannte Millisekundenpulsare gibt, die mit noch ganz anderen Rotationszahlen auftrumpfen können. Da sind die erwähnten 41 Umdrehungen pro Sek. noch recht "lahm". ;-) Zumindest im Vergleich zu dem hier z.B.: http://jumk.de/astronomie/sterne-3/schwarze-witwe.shtml Der Pulsar PSR B1957 +20 war der erste entdeckte Millisekundenpulsar, mit einer Periode von 640 Umdrehungen pro Sekunde!
wir können nicht von erde geschleudert werden da wir erst an der decke des computerzimmers kleben bleiben und wenn doch nich in der atmosphäre verglühen