Wirkt nur bei einer entsprechenden Radialgeschwindigkeit bei einem Planeten eine Kraft Richtung Pol und eine Richtung Äquator?
Ich habe das Thema mit meinem Physiklehrer am Freitag zwei Stunden lang diskutiert und wir sind nicht zu einem Konsens gekommen bzw. ich habe es nicht ganz verstanden. Dieser Kreis sei der Querschnitt einer Kugel/der Erde. Die Gravitation bzw. Gewichtskraft (rot) und die Zebtripitalkraft (pink) [ich habe den Unterschied zwischen Zentrifugalkraft und Zebtripitalkraft immer noch nicht ganz verstanden] ergeben durch Kräftaddtition die orange Kraft. Diese wiederum ergibt in Kräftaddtition mit der Normalkraft bzw. den Oberflächenwiderstand mit dem.selben Betrag wie der Gewichtskraft (blau) die grüne Kraft soweit so gut [Wenn ich das mit der Kräftaddtition von drei Kräften richtig verstanden habe]. Wenn ich alle Kräfte an einem kg mit den Maßen der Erde ausrechnen sind die Zebtripitalkräfte so klein das man das Kräftediagramm geometrisch nicht mehr richtig hinbekommt, aber es zeigt sich das beide resultierenden grünen Kräfte definitiv nach oben zeigen, außer wenn man einen weiteren Punkt sehr dicht am Äquator nimmt dann müsste der Pfeil leicht nach unten zeigen. Wenn ich es jetzt wie hier nicht maßstabsgetreu mache, oder äquivalent dazu größer Radialkräfte einführe (außer das Zebtripitalkraft und Gewichtskraft ungefähr den selben Betrag haben und die Zentripitalkraft oben kleiner ist), dann zeigt sich das der obere grüne Pfeil beim Punkt oben leicht nach oben zeigt und der untere grüne Pfeil bei unteren Punkt leicht nach unten zeigt, dies irritiert mich etwas. Was bedeutet das? Bedeutet das das Wasser oder Luftmassen gleichzeitig zu den Polen und zum Äquator hingezogen werden [erstmal ohne die zusätzliche vektrorielle Ausrichtung durch die Corrioliskraft]. Weil wenn ich mich in der Mitte einen Graden grünen Pfeil vorstelle dann hat dieser ja die Größte Länge also könnte man auch zu der Logik kommen je kleiner der Pfeil desto kleiner die Kraft die aufgewendet werden muss um Luft und Wasser am Ort und Stelle zu halten weswegen das Wasser/Luft in der Mitte den energetisch besten Zustand finden sollte und sich folglich zu den Polen und zum Äquator bewegen müsste. Wie gesagt ich bin noch etwas verwirrt vielleicht kann jemand das mal klarstellen. Es steht auch die Frage im Raum welches nun den größere Einflussgröße von Meeresströmungen ist die Corrioliskraft und die Zentripitalkraft oder wirklich Temperaturunterschiede weil ich würde das eher so interpretieren das die Temperaturdifferenz nicht maßgebend für Meeresströmungen ist sondern eher mehr für die Temperaturzirkulation.
4 Antworten
Zentrifugalkraft kannst du bei Betrachtung von außen vergessen ("Scheinkraft").
Ein Gegenstand, der eine Kreisbahn beschreibt, braucht dazu eine Zentripetalkraft zum Mittelpunkt des Kreises. Die musst du dir basteln. Da die Gewichtskraft (etwa) zum Erdmittelpunkt wirkt, brauchst du noch eine weitere, um als Resultierende die erforderliche Zentripetalkraft zu bekommen.
Also ich verstehe jetzt nicht wie ich eine Auslenkung nach außen hinbekomme wenn das doch alles nach innen zeigt
Platt gesagt: Um die korrigierende Kraft nach innen zu haben, wölbt sich z.B. die Wasseroberfläche nach außen.
Aber ist die Zentripitalkraft nicht die Kraft die ein Körper braucht um mit seiner Masse und seinem Radius eine bestimmte Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten
Genau! Das muss bei der Summe aller wirkenden Kräfte rauskommen: Zentripetalkraft ist Summe aus Gewichtskraft und einer "korrektur" Kraft.
Aber inwiefern unterscheidet sich dann die Zentripitalkraft von der Gewichtskraft zeigt sie auch zum Mittelpunkt der Betrag ist ja klar v^2/r×m aber in welche Richtung zeigt sie und wie soll sich davon dann eine resultierende Kraft nach außen ableiten lassen?
Die Gewichtskraft zeigt immer zum Erdmittelpunkt. D.h, dass ganz oben bei der Bahn die Zentrifugalkraft der Gewichtskraft entspricht.
Das ist klar weil die Zentripitalkraft nur in eine andere Richtung zeigt und den selben Betrag wie die Gewichtskraft hat
Das ist klar weil die Zentripitalkraft nur in eine andere Richtung zeigt und den selben Betrag wie die Gewichtskraft hat
Nur dann, wenn der Mittelpunkt der Kreisbahn der Erdmittelpunkt ist. Dann zeigen beide in die gleiche! Richtung
Ich verstehe jetzt noch nicht wie das nach außen kommen soll können sie das nicht mal Zeichenn und mir schicken
Ja ungefähr weiß ich was sie meinen ich habe eine Kugel die Gewichtskraft zeigt zum Mittelpunkt Zentripitalkraft und Zentrifugalkraft zeigen im entgegengesetzte Richtungen aber immer im Ausrichtung zum Mittelpunkt des Kreises wenn man die Kugel von oben Scheiben schneiden würde und mehrere verschiedene Große Kreise hätte aber was meinen sie mit Korrekturkraft
Zunächst: Vergiss die Zentrifugelkraft, du betrachtest ja alles von außen. Bei Irgendeiner Position auf der Erdoberfläche hast du Radius und Umlaufdauer (und damit Omega) gegeben. Eine Kraft ist sicher die zum Erdmittelpunkt gerichtete Gewichtskraft. Liegt der Punkt nicht auf dem Äquator, so zeigt die aber nicht zum Mittelpunkt des beschriebenen Kreises. Du brauchst eine zweite kraft, um das dann entsprechend zu korrigieren.
Es ist nicht ganz eine Betrachtung von außen es ist ja es ist ein Querschnitt
Ja aber wie? wie ergibt sich jetzt eine Kraft die die Wassermassen zum Äquator drückt oder nach außen oder sonst irgendwo hin, außer nach innen
Du setztdich in Gedanken ja nicht auf den Punkt und drehst dich mit der Erde mit. Dann würdest du eine Zentrifugalkraft spühren, die gleich groß wie die Zentripetalkraft, aber entgegengerichtet ist.
Warum soll sich diese nicht ergeben wenn ich es mir von außen betrachte
Nein mein das kann doch nicht sein das ich das nicht verstehe wenn ich den Querschnitt betrachte befinden wir uns doch im sich bewegenden Bezugssystem oder nicht
Nur durch die Zeichnung ist doch nicht gesagt, wer sich wie bewegt.
Dann ist die Zentripetalkraft aber nicht das, was man üblicherweise daruter versteht (Masse mal Zentripetalbeschleunigung). Die Zentripetalkraft und die Gewichtskraft sind betragsmässig nicht gleich. Am Äquator würde gelten
Zentripetalkraft = Gewichtskraft - Normalkraft-
Oft wird unter der Gewichtskraft auch die vektorielle Summe aus Gravitationskraft und Zentrifugalkraft verstanden - diese zeigt dann auch bei idealer Kugelgestalt und radialsymmetrischer Dichteverteilung nicht mehr zum Erdmittelpunkt.
Zunächst mal: Die Fliehkraft ist eine (Schein-)kraft, die durch die Massenträgheit eines Objekts auf einer Kreisbahn erzeugt wird. Sie kann vom Objekt "verspürt" werden, aber nicht von einem fix stehenden Beobachter.
Die Zentripetalkraft ist jene Kraft, die das Objekt nach innen zieht und so auf der Kreisbahn hält. Sie ist immer gleich groß wie die Fliehkraft und genau entgegengesetzt, jedoch durch die mechanischen Gegebenheiten begrenzt (zB max. Zugkraft, die ein Seil aushält). Wenn die Zentripetalkraft mit der Fliehkraft nicht mehr mithalten kann, fliegt das Objekt "aus der Kurve".
In deiner Skizze ist die Gravitation (Schwerkraft) richtig eingezeichnet, die pinke Kraft ist jedoch die Fliehkraft! Die orange Kraft ist wiederum richtig gezeichnet. Der grüne Pfeil ist nicht die Zentripetalkraft; diese wirkt nach innen, Richtung Drehpunkt!
So, für heute reicht das mal. Nach Deinem Kommentar dazu gehts weiter!
Warum ist die pinke Kraft nicht die Zentrifugalkraft/Fliehkraft, mein Physiklehrer hat die Kraft genauso eingezeichnet und sie als Zentrifugalkraft bezeichnet?
Blau: Normalkraft
Pink: Fliehkraft
Rot: Gewichtskraft/Gravitation
Rot + Pink = Orange
Orange + Blau = Grün
Die grüne Kraft ist die resultierende Kraft nicht die Zentripitalkraft
Ich habe gemeint die pinke ist die Zentrifugalkraft/Fliehkraft und die grüne die resultierende Kraft aus den drei Grundkräften
Mir erschließt sich nicht, wie du auf die grüne Kraft kommst.
Du hast in deinem rotierenden System
- die Gravitationskraft
- die Fliehkraft
(Corioliskraft mal außen vor - diese ist nur für relativ zum rotierenden System bewegte Punkte relevant)
Beide addieren sich zur orangenen Kraft.
Und was ist nun die güne Kraft?
Es ist mir nicht klar, was der Kern deiner Überlegungen ist.
Außerdem:
Aufgrund ihrer Rotation hat sich die Erdoberfläche an eine leicht asphärische Form mit einer äquatorialen Ausbuchtung angepasst. Daher ist die Gravitationskraft nicht genau zum Zentrum der Erde gerichtet. Die Zentrifugalbeschleunigung ist von der Rotationsachse weg gerichtet und steht normal auf diese. Die vektorielle Summe der beiden ist jedoch wieder ungefähr normal zur Oberfläche: Das ist jene Kraft, die du als Erdanziehung wahrnimmst.
Für Meeresströnungen ist die Corioliskraft mit verantwortlich. Die Zentrifugalkraft spielt aufgrund des oben gesagten keine bedeutende Rolle.
Für Meeresströnungen ist die Corioliskraft mit verantwortlich. Die Zentrifugalkraft spielt aufgrund des oben gesagten keine bedeutende Rolle.
Genau aber es geht darum was bei den Meeresströmungen eine größere Rolle spielt also wo die Energie hauptsächlich für Meeresströmungen herkommt von den Kräften oder von den Thermischen Kräften (Kalte Pole/Wärmer Äquator)
Die Energie für Meeresströmungen kommt keinesfalls von der Corioliskraft. Diese wirkt ja immer senkrecht zur Bewegung, kann also gar nichts energetisch beisteuern. Die Zentrifugalkraft auch nicht (siehe oben). Es ist die Sonneneinstrahlung, welche die Energie liefert. Salzhaiushalt spielt auch eine große Rolle.
So die blaue Kraft zusammen mit der Normalkraft ergibt jetzt die grüne resultierende Kraft
Es tut mir wirklich Leid das ich sie nerve aber ich verstehe es wirklich immer noch nicht, die Blaue Kraft ist die Normalkraft die Kraft welche der Gewichtskraft entgegenwirkt so wie wir sie bei uns im Physik Unterricht bei anderen Beispielen besprochen haben, wenn ich Beispielsweise ein Tisch habe und auf ihm liegt ein Objekt mit einer Masse dann ist die Gewichtskraft genauso groß wie die Normalkraft wenn der Tisch nicht bricht und das Objekt da verhaart, wenn die Gravitationskraft größer ist bricht der Tisch und das Objekt fällt nach unten
Du bringst Reaktionskräfte mit äußeren Kräften durcheinander. Wenn du es so betrachtest, muss sich alles auf Null summieren.
nein, die Kraftvektoren verändern sich, und und die Gesamtkraft wird verschoben
(Energieerhaltungsgesetz)
Aber der Energieerhebungssatz bleibt erhalten was ich meinte ist das auf die sich verschiebenden Wassermassen unterschiedliche Kraftvektoren wirken nicht daß sich die Kraftvektoren an einem Ort ändern
Das ist nur eine Teilantwort. Gut aber was bedeutet jetzt wenn ich einen Kraftvektor habe der nach unten zeigt aber nicht über die Orthogonale zum Radius an dem Punkt zum Pol zeigt?
das der Planet aus seiner Umlaufbahn wandert, und du gar nichts dagegen tun kannst, wir werden alle sterben
Ich habe das so verstanden das die Corrioliskraft in dem Sinne eine Scheinkraft ist das sie einfach nur die Trägheit der Wassermassen in Realition zu einem bewegenden bzw. drehenden Objekt beschreibt auf dem sich diese Masse befindet. Die Zentrifugalkraft ist dann analog dazu die Trägheit die bei der Geschwindigkeit durch die Drehung entsteht