Hva skjer med kulen?

[klilleng]

Å forutsette null friksjon osv gjør jo ikke resultatet spesielt virkelighetsnært.

 

Klarer man på en eller annen måte å drille et stabilt hull gjennom jorden, vil det jo bli fylt med luft (med mindre man korker det tett). Dessuten antar jeg kulen vil treffe sidene i hullet pga jordrotasjonen, samt tyngdepåvirkning fra både solen, månen og resten av universet.

 

Friksjonen gjør at den til slutt vil plassere seg i gravitasjonens sentrum omtrent midtveis i hullet.

 

Er nå ihvertfall min teori.

[Dusken]

Vis man dytter en huske på jordoverflaten, vil den svinge frem og tilbake, men til slutt stoppe. Blir det ikke slik med kula også? siden den har mest tiltrekningskraft inne i kjernen av jorda?

[Mads-b]

Når tyngdekraften drar kulen mot jordens sentrum, vil aksellerasjonen starte på 9,8m/s per sekund og jobbe seg lineært ned mot 0. Når kulen når midten vil den ha kinetisk energi lik den potensielle energien den hadde på overflaten. Kulen vil fortsette sin ferd mot den andre siden, mens den senker farten på grunn av den negative aksellerasjonen. Når den har flydd like langt unna sentrum som da den ble sluppet, vil den ha nådd et vendepunkt, og den vil dermed snu og bevege seg mot sentrum.

 

Med mindre ingen andre krefter virker på kulen enn tyngdekraften, vil kulen bevege seg i den samme bevegelsen for evig. Har den luftmotstand derimot, vil den for hver passering av sentrum stoppe og snu lenger og lenger inn i kloden, til den til slutt stopper i sentrum, etter noen tusen passeringer.

 

Dusken: hadde husken din hatt hverken friksjon eller luftmotstand, ville den faktisk ha svingt for evig til noen stoppet den.

Endret 13. april 2007 av Mads-b

[aspic]

=/ Leste innlegget til klilleng litt fort og påpeika noko han allerede hadde sagt.. Sry =)

Endret 13. april 2007 av aspic

[klilleng]

Dette har folk sagt ca. 3-4 gonger tidligare i tråden, spørsmålet som er interessant her (og virklighetsnært) er kva effekt friksjonen og dei motstandskreftene som er reelle, vil ha på kula, kva vil skje til slutt?

8375971[/snapback]

Ingenting, for kulen brenner opp på vei inn mot jordens sentrum pga luftmotstanden?

[aspic]

Om ikkje kloten hadde vore øydelagt før vi i det heile tatt fekk gjennomføra forsøket. Ser for meg ein massiv straum av lava stå til himmels, 4 stader på kloten!

[Reeve]

Om vi ser bort i fra luftmotstand, vil ikke kula møte noen motstandskraft, og oscilliere i (omtrent) all fremtid.

Det vil overføres litt energi fra kulen til jorden pga tyngdekraften også, så selv uten luftmotstand vil den på et eller annet tidspunkt stoppe.

8371890[/snapback]

 

Det blir vel feil. Er egentlig ingenting som gir energi til tyngdekraften for å si det sånn. Hadde det vært null motsantd erller friksjon, ville den fortsatt til evig tid.

[Dusken]

uten luft ville ikke kulen ha brunnet opp? eller tar jeg svært feil nå?

[klilleng]

uten luft ville ikke kulen ha brunnet opp? eller tar jeg svært feil nå?

8376171[/snapback]

Tja, det er jo ganske varmt der nede likevel.

[Mads-b]

uten luft ville ikke kulen ha brunnet opp? eller tar jeg svært feil nå?

8376171[/snapback]

Tja, det er jo ganske varmt der nede likevel.

8376443[/snapback]

 

Så varmt som det er, ville nok kulen smeltet, for kjernen består hovedsaklig av smeltet jern. Men brenne ville den ikke. Mest sannsynlig ville kulen bare blitt kraftig deformert til en slags dråpeform.

[SeaLion]

Spørsmålet som er interessant her (og virklighetsnært) er kva effekt friksjonen og dei motstandskreftene som er reelle, vil ha på kula, kva vil skje til slutt?

8375971[/snapback]

Ingenting, for kulen brenner opp på vei inn mot jordens sentrum pga luftmotstanden?

8375979[/snapback]

Det har du nok bare delvis rett i. Uten luftmotstand kunne hastigheten blitt ganske enorm før den passerer midtpunktet, og lufttrykket (lufttettheten) nedi et sånt hull vil bli ganske enormt. Som vi vet av erfaring så brenner romferga og andre romfartøy opp i atmosfæren hvis varmeskjoldet skades, selv om skroget på disse romfartøyene er laget av metall.

 

Imidlertid er det en vesensforskjell mellom objekter som kommer fra verdensrommet og entrer atmosfæren, og objekter som starter i atmosfæren, og det er at for objekter som starter fallet inne i atmosfæren vil farten bremses ganske umiddelbart og før friksjonen blir faretruende for objektets overlevelse. For eksempel vil fallskjermhoppere som hopper ut av fly (høyt oppe) aldri kunne oppnå hastigheter over omtrent 300 km/t, som de kan oppnå i såkalt stup, altså med kroppen orientert stående i luftstrømmen (noe som gir minst luftmotstand i fallet). I en sånn hastighet vil friksjonen fortsatt ikke ha noen oppvarmende effekt.

 

Så hvis det var luft i hullet ville kula ikke akselerert helt inn til jordas sentrum, faktisk ville den på grunn av økende luftrykk faktisk blitt bremset ganske mye før den passerer jordas sentrum, slik at at den kun ville komme et relativt lite stykke opp på den andre siden før den faller inn igjen. Etter noen relativt få svingninger ville den roe seg i bunnen.

 

Og da har vi kun sett på luftmotstanden, og ikke på fenomet med økende jordvarme dypt nedi et sånt hull ...

Endret 13. april 2007 av SeaLion

[klilleng]

Så hvis det var luft i hullet ville kula ikke akselerert helt inn til jordas sentrum, faktisk ville den på grunn av økende luftrykk faktisk blitt bremset ganske mye før den passerer jordas sentrum, slik at at den kun ville komme et relativt lite stykke opp på den andre siden før den faller inn igjen. Etter noen relativt få svingninger ville den roe seg i bunnen.

 

Og da har vi kun sett på luftmotstanden, og ikke på fenomet med økende jordvarme dypt nedi et sånt hull ...

8377130[/snapback]

Ok, så hva blir konklusjonen, tatt i betraktning at vi ikke forutsetter null friksjon og andre virkelighetsfjerne ting?

 

At kulen bremses på vei nedover av luftmotstand, smelter etter hvert av jordvarmen, og kliner seg inntil sidene av hullet pga jordrotasjonen?

Endret 13. april 2007 av klilleng

[aspic]

Om det var ein diamant vi slapp nedi då?

[klilleng]

Om det var ein diamant vi slapp nedi då?

8378363[/snapback]

Smelter vel den også? Vet ikke hvor varmt det er "nedi der", men diamanter smelter ved ca 3500 grader c.

[aspic]

Vel, om vi først har opna eit hol ned i avgrunnen, vil nok mykje av varmen gå til omgivnadane rundt krateret. Og evt. varme i kjernen vil nok raskt avkjølast.

[HeltNils]

Jeg skjønte nettopp akkurat hva som vil skje. Det er ikke bare jorden som får kulen til å gå fram og tilbake, kulen vil også få jorden til å gå fram og tilbake (sykt lite, men litt). Når kulen er til høyre for et punkt i jorden, vil den dra materien i dette punktet mot høyre, men når den er til venstre vil den dra mot venstre. Det er denne variasjonen som fører til friksjonen.

 

Hvis det ikke hadde vært for friksjon ville jorden gått fram og tilbake akkurat like mye hver gang, men fordi materien i stedet følger litt mer etter kulen enn den skulle gjort før den stoppes av den omkringliggende materien, drar jorden kulen litt kortere tilbake enn den ellers skulle gjort.

 

Om man forutsetter at både jorden og kulen er helt hard (det blir helt teoretisk, men det er jo et hull gjennom jorden også) vil det ikke bli noen friksjon.

[SeaLion]

Om det var ein diamant vi slapp nedi då?

8378363[/snapback]

Smelter vel den også? Vet ikke hvor varmt det er "nedi der", men diamanter smelter ved ca 3500 grader c.

8379023[/snapback]

Feil. Diamanter smelter riktignok ved 3547°C, men da må de være i oksygenfrie omgivelser. Er det oksygen (luft) i nærheten tar diamanter rett og slett fyr og brenner opp, de består jo av 100% karbon (kull). Temperaturen de tar fyr ved er 800°C. Altså vil en vanlig husbrann føre til at de brenner opp med mindre de ligger i et brannsikkert skap.

 

kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Material_properties_of_diamond

Endret 14. april 2007 av SeaLion

[Abigor]

Jeg skjønte nettopp akkurat hva som vil skje. Det er ikke bare jorden som får kulen til å gå fram og tilbake, kulen vil også få jorden til å gå fram og tilbake (sykt lite, men litt). Når kulen er til høyre for et punkt i jorden, vil den dra materien i dette punktet mot høyre, men når den er til venstre vil den dra mot venstre. Det er denne variasjonen som fører til friksjonen.

 

Hvis det ikke hadde vært for friksjon ville jorden gått fram og tilbake akkurat like mye hver gang, men fordi materien i stedet følger litt mer etter kulen enn den skulle gjort før den stoppes av den omkringliggende materien, drar jorden kulen litt kortere tilbake enn den ellers skulle gjort.

 

Om man forutsetter at både jorden og kulen er helt hard (det blir helt teoretisk, men det er jo et hull gjennom jorden også) vil det ikke bli noen friksjon.

8379970[/snapback]

 

Hva mente du? At kulen ikke ville fortsette evig? Selv om kulen trekker på jorda, så går dette begge veier akkurat som at jorda trekker på kula. Når kulen akselerer vil både jordas gravitasjon på kula og kulas gravitasjon på jorda øke farten. Når kula har passert midten vil begge kreftene dempe farten og slik fortsetter det.

Endret 14. april 2007 av Griffar

[klilleng]

Feil. Diamanter smelter riktignok ved 3547°C, men da må de være i oksygenfrie omgivelser. Er det oksygen (luft) i nærheten tar diamanter rett og slett fyr og brenner opp, de består jo av 100% karbon (kull). Temperaturen de tar fyr ved er 800°C. Altså vil en vanlig husbrann føre til at de brenner opp med mindre de ligger i et brannsikkert skap.

8380291[/snapback]

Heheh, det tenkte jeg ikke på. Ved husbrann, husk å i det minste grabbe med seg diamantene!

[SeaLion]

Men det er korrekt at kulen rent teoretisk vil få jorda til å bevege seg ørlite i motfase. Dette skjer også i forholdet mellom jorda og månen, de beveger seg begge rundt et felles tyngdepunkt. Dette fører til at jorda "wobler" litt i jordbanen sin rundt sola, og denne woblingen er ikke bare teoretisk, den er høyst målbar.