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01.12.2014 06:30
#1
stupid science question
Mal eine Frage an die Physikverständigen und ggf. Geologen.
Wir betreiben ja schon einen gewissen Raubbau an der Erde, sprich Bergbau.
Wenn wir jetzt mal die Gesamtheit der Kohle, Gas, Erdöl und sonstigen Vorkommen hernehmen und diese stofflich umsetzen, ergo verbrennen, müsste sich dann nicht das Gewicht der Erde ändern?
Wenn dem so ist, hätte dies dann nicht auch Einfluss auf die Erdrotation bzw. die Kreisbahn um die Sonne?
Und wie steht es mit der Anziehungskraft der Erde zum Mond?
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Faszinierend!
War das die Frage eines Deiner Schüler?
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Dadurch, dass wir Kohle, Öl und Mineralien tief aus der Erde holen und teilweise verbrennen, ändert sich tatsächlich (geringfügig) die Erdrotation, allerdings nicht, weil sich die Masse der Erde ändert, sondern weil sich dadurch die Massenverteilung der Erde ändert und diese dann, wie eine Eiskunstläuferin, die bei einer Pirouette die die Arme aussstreckt, langsamer wird. Wenn wir z.B. bei Verbrennungen Wasserstoff oder andere leichte Elemente freisetzen, führt das dazu, dass die Erde langfristig Masse verliert, da besonders leichte Gase die Atmosphäre verlassen können. Eine Zahl dazu ist mir leider nicht bekannt. Ich weiß nur, dass die Erde täglich ca. 40 t an Masse gewinnt, weil sie Staub und Meteoriten aus dem Weltraum "aufsammelt".
Wenn die Frage von einem Schüler kommt, halte ich sie eigentlich für legitim.
Geändert von Serpentes (01.12.2014 um 08:03 Uhr)
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Zitat von Serpentes
Dadurch, dass wir Kohle, Öl und Mineralien tief aus der Erde holen und teilweise verbrennen, ändert sich tatsächlich (geringfügig) die Erdrotation, allerdings nicht, weil sich die Masse der Erde ändert, sondern weil sich dadurch die Massenverteilung der Erde ändert und diese dann, wie eine Eiskunstläuferin, die bei einer Pirouette die die Arme aussstreckt, langsamer wird. Wenn wir z.B. bei Verbrennungen Wasserstoff oder andere leichte Elemente freisetzen, führt das dazu, dass die Erde langfristig Masse verliert, da besonders leichte Gase die Atmosphäre verlassen können. Eine Zahl dazu ist mir leider nicht bekannt. Ich weiß nur, dass die Erde täglich ca. 40 t an Masse gewinnt, weil sie Staub und Meteoriten aus dem Weltraum "aufsammelt".
Wenn die Frage von einem Schüler kommt, halte ich sie eigentlich für legitim.
Einfach nur dies.
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Ich hoffe, die Frage kommt von einem Schüler und nicht von dir
Ansonsten kann ich nur antworten: Das gleicht sich mit dem Regen aus. Wenn es regnet, wird die Erde schließlich auch wieder schwerer
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01.12.2014 17:46
#7
Also tatsächlich wurde die Frage heute morgen im Radio gestellt.
Der dazu interviewte Forscher, gab dann u.a. folgendes an:
- ja, es hat einen Einfluss, wenn wir Rohstoffe aus dem Boden holen, aber er ist vergleichsweise gering im Verhältnis zur gesamten Erdmasse
- (wurde u.a. auch im TuS gepostet) selbst herabfallendes Laub hat einen Einfluss auf die Umlaufbahn
- wenn in regenreichen Gebieten wie Indien oder Brasilien Regenzeit ist, dann wirkt das auf die Gravitation der Erde zurück und führt u.a. dazu, dass um die Erde auf einer Kreisbahn befindliche Satelitten einen "Knick" in der Bahn bekommen
Fand ich einfach spannend.
Ein Beispiel dafür, dass es keine dummen Fragen gibt, sondern nur dumme Antworten.
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Wie bereits gepostet haben Bergbau und Energieerzeugung einen verschwindend geringen Einfluss. Was wir allerdings tatsächlich verlieren ist Helium. Das ist nämlich leicht genug um aus der Atmosphäre aus zutreten, und ist dann für immer verloren. Es gibt sogar Vermutungen dass die Verfügbarkeit von Helium noch zu einem ernsten Problem werden könnte. http://scienceblogs.de/astrodicticum...um-wird-knapp/
Durch mich geht man hinein zur Stadt der Trauer,
Durch mich geht man hinein zum ewigen Schmerze,
Durch mich geht man zu dem verlornen Volke.
Gerechtigkeit trieb meinen hohen Schöpfer,
Geschaffen haben mich die Allmacht Gottes,
Die höchste Weisheit und die erste Liebe
Vor mir ist kein Geschaffen Ding gewesen,
Nur ewiges, und ich muss ewig dauern.
Lasst jede Hoffnung wenn ihr eintretet.
(Inschrift auf dem Tor zur Hölle)
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Interessant ist vielleicht noch, warum solche Dinge Einfluss auf die Erdrotation hat:
Es gilt in jedem abgeschlossenen System das Gesetz der Drehimpulserhaltung. Der Drehimpuls ist ein Produkt aus der Masse, der Drehgeschwindigkeit und dem Abstand der Masse zu irgendeinem Referenzpunkt. Da der Drehimpuls immer gleich groß bleibt, muss, wenn eins der drei aufgezählten Dinge kleiner wird, etwas der anderes größer werden und umgekehrt. Wenn sich jetzt also der Abstand des Wassers in den Wolken, die sich um den Erdmittelpunkt drehen, ändert, indem es per Tropfen zur Erde fällt, muss die Drehgeschwindigkeit der Erde steigen, damit der Drehimpuls erhalten bleibt. Und das lässt sich tatsächlich beobachten.
Als Formel aufgeschrieben: L = m * w * r
mit L: Drehimpuls
m: Masse
w: Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit)
r: Abstand zum Referenzpunkt
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01.12.2014 19:58
#10
Zitat von Serpentes
...
Danke für die Erklärung hinsichtlich des physikalischen Hintergrundes.
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Zitat von Haruka
- (wurde u.a. auch im TuS gepostet) selbst herabfallendes Laub hat einen Einfluss auf die Umlaufbahn
Gibt es dazu so etwas wie einen mathematischen Beweiß? Wenn ich einen Finger gegen eine Bergflanke drücke, bin ich sicher, dass Druck auf den Stein ausgeübt wird. Ich bezweifle aber, dass der Berg auch nur irgendeine theoretische Entfernung zurückgelegt hat, geschweige denn ein Atom. Ich würde vermuten, dass die Energie zwar umgewandelt wird oder weiter fließt, jedoch dennoch keinen Einfluss auf andere Gesetzmäßigkeiten des Universums haben muss.
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Zitat von Voro
Gibt es dazu so etwas wie einen mathematischen Beweiß? Wenn ich einen Finger gegen eine Bergflanke drücke, bin ich sicher, dass Druck auf den Stein ausgeübt wird. Ich bezweifle aber, dass der Berg auch nur irgendeine theoretische Entfernung zurückgelegt hat, geschweige denn ein Atom. Ich würde vermuten, dass die Energie zwar umgewandelt wird oder weiter fließt, jedoch dennoch keinen Einfluss auf andere Gesetzmäßigkeiten des Universums haben muss.
Naja, kommt drauf an wie fest du drückst, aber ein bisschen bewegt sich der Berg immer. Bzw, teile des Berges. Um genauer zu sein, ist das was du als Berührung wahrnimmst eine Abstoßung zwischen den Elektronen deiner (atomar gesehn) obersten Hautschicht und denen der obersten Schicht Berg. Und wenn sich die zu nahe kommen verändern sich ihre Bahnen (genauer eigentlich deren Orbitale) geringfügig. Einfluss auf die Gesetzmäßigkeit des Universums hat das ganze sowieso nicht. könnte man sie beeinflussen, wären es ja keine Naturgesetze.
Den mathematischen Beweis zu den fallenden Laubblättern hat Serpentes gepostet.
Durch mich geht man hinein zur Stadt der Trauer,
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Gerechtigkeit trieb meinen hohen Schöpfer,
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Vor mir ist kein Geschaffen Ding gewesen,
Nur ewiges, und ich muss ewig dauern.
Lasst jede Hoffnung wenn ihr eintretet.
(Inschrift auf dem Tor zur Hölle)
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Zitat von Serpentes
[...] Wenn sich jetzt also der Abstand des Wassers in den Wolken, die sich um den Erdmittelpunkt drehen, ändert, indem es per Tropfen zur Erde fällt, muss die Drehgeschwindigkeit der Erde steigen, damit der Drehimpuls erhalten bleibt. Und das lässt sich tatsächlich beobachten.
[...]
Lässt sich das wirklich beobachten? Und kann man nicht davon ausgehen, dass statistisch ziemlich genau so viel Wasser gleichzeitig an anderer Stelle wieder verdunstet, wie durch Regen auf die Erde herunterfällt? Gleiches sollte für Laub gelten, das von den Bäumen herunterrieselt.
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Faszinierend!
Zitat von Deynorus
Lässt sich das wirklich beobachten?
Ja, es gibt inzwischen so empfindliche Messgeräte, die diese minimale Änderung der Kreisbewegung erfassen können.
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Zitat von smiloDon
Ja, es gibt inzwischen so empfindliche Messgeräte, die diese minimale Änderung der Kreisbewegung erfassen können.
Ich finde die Vorstellung großartig, dass es so genaue Messinstrumente gibt. Allerdings ist die Aussage ein bisschen hinfällig, da ja von keiner konkreten Größe gesprochen wurde. Wie geringe Mengen Regenwassers benötigt es denn, damit direkt abhängig davon eine Veränderung der Erdrotationsgeschwindigkeit festgestellt werden kann? Hat man diesen Effekt tatsächlich gemessen? Und wenn dem so ist, wer gibt Geld für solche Spielereien aus?
Und würde dieser Effekt auch auftreten, wenn sagen wir auf der einen Seite der Erde ein Liter Wasser in Form von Regen aus einer Höhe von 3 km zu Boden fällt und auf der anderen Seite gleichzeitig ein Liter Wasser verdunstet und in eine Höhe von 3 km aufsteigt? Statistisch könnte man ja von einem solchen Effekt eventuell ausgehen.
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