Hallo alle zusammen,
kann mir jemand sagen wie die Formel zur berechnung der Kraft
eines Asteroidens(o.Meteoridens etc.)ist.
Dabei muss berücksichtigt sein:
-Geschwindigkeit
-Aufschlagswinkel
-Größe des Asteroidens
usw.
Vieleicht F=m*a oder so…
Wenns geht auch ein Beispiel
Danke im vorraus
Subbeli
Hallo Fabian,
kann mir jemand sagen wie die Formel zur berechnung der Kraft
eines Asteroidens(o.Meteoridens etc.)ist.
Dabei muss berücksichtigt sein:
-Geschwindigkeit
-Aufschlagswinkel
-Größe des Asteroidens
usw.
Vieleicht F=m*a oder so…
Eine Kraft ist hier nicht sinnvoll. Wenn ein Asteroid aufschlaegt, kommt es natuerlich zu einer Kraft auf den Erdboden proportional zur Abremsung sprich („Ent“-)Beschleunigung und der Masse des Asteroiden, aber Aussagen daraus zu den auftretenden Effekten sind nicht wirklich sinnvoll.
Wichtiger sind die kinetische Energie und vielleicht noch der Impuls, den der Asteroid mitbringt.
Impuls=Masse*Geschwindigkeit
Energie=0.5*Masse*Geschwindigkeit zum Quadrat
p=m*v
E=1/2*m*v2
Der Aufschlagwinkel ist nicht so bedeutend. Es ist noch bekannt, dass ein flacher Einfall zerstoerender wirkt, als ein senkrechter Einfall.
Man koennte drei Groessen berechnen: Energieeintrag, Impulsuebertrag auf die Erde(unwesentlich als Schadwirkung, oder es muesste ein wirklich sehrssehrsehr massiver und schneller Asteroid sein, dann kannste aber die Erde bzw. den Menschen vergessen) und noch den Drehimpulsuebertrag(ebenso zu vernachlaessigen, ausser bei wirklich massiven und schnellen Asteroiden und nur bei entsprechend flachem Einfall).
Rechne doch die Energie aus nach E=1/2*m*v2 und mit der Umrechnung: 1 kg TNT entspricht 4.6 * 106 Joule kannst Du die frei werdende kin. Energie in beispielsweise Megatonnen TNT-Aequivalent umrechnen.
Nehmen wir einen Asteroiden, welchen wir als Kugel ansehen koennen und der Dichte von 1g/cm3=1000 kg/m3 und einem Durchmesser von 2 km, so kommen wir auf eine Masse von:
4/3*Pi*(d/2)3*Dichte = 4.2*109 kg = 4.2 Megatonnen
Bei einer Geschwindigkeit relativ zur Erde von sagen wir 2 km/s kommen wir auf:
E=1/2*m*v2= 0.5*4.2*109*20002 Joule =8.4*15 Joule = 1800 Megatonnen TNT = 1.8 Gt TNT-Aequivalent. Zum Vergleich: Die staerkste Bombe der US-Amerikaner entsprach 15 Mt, die der Russen 50 Mt, um eine Grossstadt zu vernichten, also total, braucht man ca. 1 Mt.
Nehmen wir aber einen Eisenasteroiden mit einer mittleren Dichte von 10 g/cm^3 und der doppelten Geschwindigkeit relativ zur Erde, so wuerde der 80-fache Wert an Energie bei Aufschlag frei werden.
siehe auch einmal diesen Link:
http://lexikon.astronomie.info/TNT/TNT.html
ich fand ihn zufaellig auf meiner suche nach der umrechnung zwischen Joule und kg-TNT-aequivalent
viele gruesse, peter
Moin Fabian,
sieh hier…
http://aci.mta.ca/TheUmbrella/Physics/P3401/Investig…
oder mal googlen.
http://www.google.de/search?num=100&hl=de&ie=UTF-8&o…
Da kommt dann noch mehr…
Cu
Axel