Coriolis Kraft < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:53 Di 29.05.2007 | | Autor: | pyro |
Hallo!
Ich habe mal eine Frage zur Coriolis Kraft.
In einem Beispiel hier steht ein Junge in der Mitte einer rotierenden Scheibe, und wirft einen Ball nach außen. Dieser fliegt von außen gesehen gerade aus weiter, wird aber für den Jungen scheinbar nach rechts abgelenkt (Scheibe dreht sich links rum).
Was ich nicht verstehe:
Wieso fliegt der Ball von außen gesehen gerade weiter? Der Junge wirft doch den Ball gerade aus, und der Ball hat doch orthogonal dazu auch noch eine Geschwindigkeitskomponente (aufgrund der rotierenden Scheibe)? Dann müsste er doch schräg weg fliegen?
Desweiteren dann noch die Erklärung bei Wikipedia mit der Ablenkung der Winde:
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Coriolis_effect09.png
Oben der Pfeil von Norden nach Süden ist mir klar, die Erde dreht sich nach rechts und der Wind landet (alle Richtungen von außen gesehen) quasi weiter links. Aber wie ist das mit dem Wind der auf dem Bild von Süden nach Norden strömt? Der müsste doch auch weiter links "landen", also nach links abgelenkt werden?
Und noch ein letztes Beispiel was ich nicht verstehe: Wenn ein Zug von Norden nach Süden fährt wird eine Seite der Schiene mehr abgenutzt. Aber warum? Die Erde beschleunigt doch nicht sondern rotiert gleichförmig? Wieso dann die höhere Belastung auf einer Seite?
Würde mich freuen wenn ihr es mir erklären könntet :)
gruß
pyro
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Hallo!
Zur ersten Frage hast du vollkommen recht, der Ball fliegt nicht exakt in Richtung der Achse. Er hat eine tangentiale Geschwindigkeit, die der Bahngeschwindigkeit entspricht, und bekommt von dem Jungen eine zusätzliche radiale Geschwindigkeitskomponente. Von außen betrachtet wird der Ball also NICHT senkrecht von der Kreisbahn losfliegen.
Daß der Ball auf einer Graden fliegt, ist dir ja klar.
Zur zweiten Frage:
Stell dir ruhende Luft im Norden vor. Sie hat die gleiche Bahngeschwindigkeit wie die Erde.
Jetzt wird die Luft nach Süden gedrückt. Was passiert? Die Bahngeschwindigkeit bleibt erstmal die gleiche, aber die Bahngeschwindigkeit der Erde ist im Süden größer, weil der Radius der Bahn ja größer wird.
Das heißt, die Erde dreht sich nun schneller unter der Luft, die Luft ist also langsamer, und fällt nach Westen (links) zurück.
Umgekehrt, wenn Luft aus dem Süden kommt, hat sie eine hohe Bahngeschwindigkeit, weil Richtung Äquator der Bahnradius größer ist.
Wird diese Luft nach Norden gedrückt, ist sie schneller als die Erde unter ihr, und es scheint, daß sie nach Osten, also rechts fliegt.
Zu 3:
Naja, es gibt eine Beschleunigung, eben durchdie Corioliskraft. Betrachte das Beispiel mit dem Wind nochmal. Ein Zug im Süden hat eine hohe Bahngeschwindigkeit. Wenn er in den Norden fährt, kommt er in eine Region, in der die Bahngeschwindigkeit der Erde kleiner ist. Da der Zug nun aber auf Schienen sitzt, kann er nicht wie der Wind schneller oder langsamer sein. Die seitlichen Kräfte bremsen ihn auf die Bahngeschwindigkeit herab, die die Erde an dieser Stelle grade hat.
Andersrum wird ein Zug, der nach Süden fährt, auf eine höhere Bahngeschwindigkeit beschleunigt.
Von all dem siehst du eigentlich nichts, denn einerseits bekommst du von der Bahngeschwindigkeit nichts mit, andererseits sind die Kräfte relativ klein.
Um mal Zahlen zu nennen: Am Äquator hat die Erde eine Bahngeschwindigkeit von 1666km/h, bei uns (57°) sind es nur noch 907km/h. Das heißt, ein Zug, der von hier zum Äquator fährt, wird um knapp 700km/h beschleunigt. Natürlich muß der Zug dafür Energie aufbringen, jedoch wird das kaum ins Gewicht fallen, weil die Strecke lang ist, und es auch noch Berge und normale Reibung gibt.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:43 Di 29.05.2007 | | Autor: | pyro |
Ah, genial!
Jetzt habe ich es verstanden. Super Erläuterung :thumbs up:
Hatte extra im Tipler nachgelesen, aber so genau stand es nicht drin.
Vielen vielen Dank!
pyro
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 00:03 Mi 30.05.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
zu dem Jungen in der Mitte der Kreisscheibe: genau in der Mitte hat die Scheibe ja keinerlei Geschwindigkeit gegenüber dem aussen stehenden Beobachter. deshalb fliegt der Ball wirklich senkrecht vom Kreis weg. anders wenn er von einem anderen als dem Mittelpunkt abgeworfen wird.
Gruss leduart
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