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 Betreff des Beitrags: Newton’s 1.G. oder: wenn Isostatie=1 dann lithostat. Druck=0
BeitragVerfasst: Mi 6. Jan 2021, 18:15 
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beginner
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Di 19. Dez 2017, 22:44
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Hallo zusammen,

vielleicht hat auch schon mal jemand versucht, ein ähnliches Beispiel zu berechnen und ähnliches festgestellt:

zum besseren Verständnis des lithostatischen Druckes am Boden eines Kontinentes wollte ich an einer überprüfbaren Teilstrecke den vergleichbaren Druck in der Decke (Firste) des Gotthard-Basis-Tunnel und direkt unter dem Fundament des Burj Khalifa gem. F = m * g berechnen.
Gesagt – getan, Ergebnis (einfachste Berechnung):
Im Gotthard-Basis-Tunnel (Punkt a = 2.450m mittl. Gesteinsüberdeckung, mittl. Dichte 2.900kg/m³) herrscht in der Tunneldecke (Punkt a, 1cm innerhalb der Decke) ein Druck von ca. 697 bar (0,0697 GPa) je m² und unter dem Burj Khalifa (330.000m³ Beton, 2.600kg/m³, 39.000 t Stahl, Fundament 7.000m²) ein Druck von ca. 12 bar (0,0012 GPa) je m².
Monolog:
Herrscht in der Tunneldecke ein ca. 700fach und unter dem Gebäude ein ca. 12fach höherer Druck als in ca. Meeresspiegelhöhe (1 bar)? Müsste sich die Tunneldecke nicht langsam durchbiegen und das Gebäude langsam versinken, wenn eine Kraft ständig von oben wirkt? Der Druck kann hier nicht der Druck im Sinn von komprimieren sein.
Überprüfung:
An beiden Orten findet keine Bewegung statt, es herrscht ein Gleichgewicht der Kräfte, alle Teile befinden sich im Ruhezustand, die Summe aller einwirkenden Kräfte ist NULL, der Impuls ist NULL; F ist dann eher die potenzielle oder theoretische Energie/Lageenergie (E (pot) = m*g*h); die potenzielle Energie ändert sich an beiden Orten nicht über die Zeit und wird nicht in kinetische Energie umgewandet, keine Bewegung = keine Arbeit W = F * s.
Das 1. Newtonsche Gesetz: Jeder Körper beharrt in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit, wenn der Körper nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird, seinen Zustand zu ändern; 2. Newtonsche Gesetz: wirkt auf einen Körper eine resultierende Kraft, so wird er in die Richtung dieser Kraft beschleunigt (bewegt). Nach dem Aktionsprinzip von Newton ist F die Kraft, die auf einen freien Körper ausgeübt wird mit der Änderung seines Impulses p je Zeiteinheit dt. Der Impuls eines Körpers ist das Produkt seiner Masse m und der Geschwindigkeit v, es gilt p = m * v und F = m * (dv / dt); ist v = 0 ist F = 0.

Mit der Isostatie wird der Schwimmzustand / das Schwimmgleichgewicht der Kontinente beschrieben. Es herrscht ein Gleichgewicht zwischen Auftriebs- und Gewichtskraft und alle Gesteinsschichten/Gesteine befinden sind in Ruhe (ortsfeste Lage), es geht nichts unter, der Kontinent sinkt nicht ab, allgemein findet keine Bewegung in Richtung Erdmittelpunkt statt.

Frage: Isostatie bedeutet physikalisch: keine Bewegung, kein Impuls, keine Arbeit und dass in diesem Zustand das Gewicht des Gesteins keinen lithostatischen Druck erzeugt :-?

Beste Grüße
Hippach


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 Betreff des Beitrags: Re: Newton’s 1.G. oder: wenn Isostatie=1 dann lithostat. Dru
BeitragVerfasst: So 24. Jan 2021, 15:29 
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soft-rocker
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Sa 7. Nov 2009, 20:26
Beiträge: 202
Nach meinen bescheidenen Überlegungen und Kenntnissen als Hobby-Geologe müßte sehr wohl ein errichtetes Gebäude einen berechenbaren (wahrscheinlich gegenwärtig) aber nicht messbaren Druck auf die Unterlage und somit auf die Kontinentalplatte ausüben. Das aber nur, wenn das Baumaterial von weit her herangeschafft wurde, es also eine Massenverlagerung gegeben hat. Beispiel Skandinavien. Durch die Abschmelzung des kilometerdicken Eispanzers erfolgte eine Druckentlastung. Ergebnis: Skandinavien hebt sich als Landmasse langsam aus dem Erdmantel heraus. Wie ein Eisberg, dem man die Spitze nimmt. An der Ostküste Schwedens (Höga-Küsten) befindet sich die Region mit der weltweit höchsten Hebung seit der letzten Eiszeit. Das sind so knapp 300 m. Sollte durch eine neue Eiszeit Skandinavien wieder total vergletschern, erfolgt der umgekehrte Vorgang.


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