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dermarkus
BeitragVerfasst am: 26. März 2008 10:29    Titel:

Ja, das kann man so sagen smile

Mit "eigentlicher Schwerkraft" meine ich demnach:

die Schwerkraft, die man an einem Punkt der Erdoberfläche messen würde, wenn die Erde nicht rotieren würde und nur die Erde (nicht der Mond, die Sonne und andere Planeten) eine Gravitationswirkung ausüben würde.
VeryApe
BeitragVerfasst am: 25. März 2008 18:56    Titel:

Nachdem ich mir nochmal unseren Thread durchgelesen habe, will ich doch noch was bei meiner Aussage ändern.

Ich hab geschrieben die 2 Effekte warum die gemessene Schwerkraft bzw Erdbeschleunigung variiert sind die Massenanziehung aufgrund der abflachung der Erde und die Zentripetalkraft.

Xeon hat dann gefragt: Kann es sein, dass du den Begriff "Schwerkraft" doppelt verwendest ?

Markus hat dan geschrieben :Die Rede ist hier also sozusagen von

"eigentliche Schwerkraft" minus "Zentripetalkraft" = "Gemessene Schwerkraft"

Aber diese eigentliche konstante Schwerkraft gibt es ja gar nicht oder..
Ich hab dabei ganz ausser Acht gelassen. dass unser ganzes Sonnensystem in Bewegung ist und dadurch ändern sich natürlich auch die relativen Abstände zu den Schwerpunkten der Planenten (und somit die Massenanziehung), das kombiniert mit der Erddrehung, bedeutet ja eigentlich das jeder Fixpunkt auf der Erdoberfläche zu jeder Zeit eine andere eigentliche Grundschwerkraft resultierend aus der Massenanziehung erfährt.
Sprich die Schwerkraft auf einen fixen Punkt der Erde ist zu keinem Zeitpunkt konstant sondern variiert ständig. (Man denke an die Gezeiten)
Das aber in einen tieferen Kommastellenbereich.
Die nennenswerten Haupteffekte auf der Erde sind aber doch die Zentripetalkraft und die Abflachung der Pole.

Kann man das so sagen?
dermarkus
BeitragVerfasst am: 21. März 2008 00:26    Titel:

@Xeal: Einverstanden smile

Die Rede ist hier also sozusagen von

"eigentliche Schwerkraft" minus "Zentripetalkraft" = "Gemessene Schwerkraft"

= Kraft, mit der der Körper nach unten gezogen wird und gegen die Waage drückt
= resultierende Kraft im mit der Erde mitrotierenden Bezugssystem.
Xeal
BeitragVerfasst am: 21. März 2008 00:02    Titel:

Hallo.
Ich habe euren Thread grade nochmal durchgelesen, und fand die erklärung von VeryApe wirklich ganz gut.
Ich habe nur eins auszusetzen, bzw. einen Punkt, der mir seltsam vorkommt:
Kann es sein, dass du den Begriff "Schwerkraft" doppelt verwendest ?
1. Als Kraft hervorgerufen durch die Masseanziehung zweier Körper
2. Als resultierende Kraft aus Gewichtskraft(=m*g) und Zentrifugalkraft
Zitat:
Die Frage ist nun wer bringt diese Zentripetalkraft von Fz= m * 0.03365 auf die das Objekt auf der Kreisbahn hält. Das erledigt die Schwerkraft.
und schwächt sich somit selbst. z.B. ( m* 0.981 - m* 0.03365)

Ich glaube es sollte besser heißen, die resultierende Kraft auf eine masse wird abgeschwächt.
Sry, ich hoffe das ich nicht falsch was ich geschrieben habe und es sollte auch nicht klugscheisserisch wirken, aber ich hab im ersten Moment deine Argumentation nicht ganz verstanden.
Vllt gehts anderen ja genauso.

Gruß
Holger
VeryApe
BeitragVerfasst am: 19. März 2008 23:38    Titel:

da hast du wohl recht. allerdings bräuchte man dazu eine umfangsgeschwindigkeit von 7900 m/s . Der Tag wäre dadurch von 24 h auf 84 min verkürzt. allerdings bei solch einer Rotation wären die Pole viel deutlicher abgeflacht und wir hätten dort auch noch ne viel höhere Erdbeschleunigung.

Übrigens habe ich oben einen fehler
und schwächt sich somit selbst. z.B. ( m* 0.981 - m* 0.03365)
das muß heißen m* 9.81
Thor
BeitragVerfasst am: 19. März 2008 22:00    Titel:

vielen dank veryaps,

jetzt hab ich es verstanden. Tanzen

Nun hab ich ein gedankenspiel:
Die Rotation der Erde entstand wohl durch irgendein Ereigniss in der Erdgeschichte, bei der eine Kraft die Erde in Rotation versetzte. Wäre die Krafteinwirkung so groß gewesen, das die Erde so schnell rotieren würde, dass sie am äquator die gewichtskraft aufheben würde, so würde man am äquator schweben und sobald man sich von ihm entfert eine immer stärker werdende anziehung spühren
VeryApe
BeitragVerfasst am: 19. März 2008 19:55    Titel:

ich bin zwar nicht Markus hoffe aber ich kann dir trotzdem weiterhelfen:
1. Massenanziehung
Die Erde ist keine perfekte Kugel sondern ein Ellipsoid bedingt durch die rotation und wie bekanntlich hängt die massenanziehung auch vom Schwerpunktsabstand der beiden Massen ab. Je größer der Abstand desto geringer die Anziehung. Da die Erde an den Polen abgeflacht ist fällt der Abstand deutlich geringer aus und somit ist die Anziehung größer als am Äquator.
und so auch die Erdbeschleunigung.

Ein weiterer zweiter wichtiger Effekt wie du richtig erkannt hast ist, ist der der Zentrifugalkraft die auf den mitrotierten Körpern der Erde wirkt.
Er wirkt sich ebenfalls am Äquator am stärksten aus.

Die Erde hat einen Radius von ungefähr 6370 km
Da sind 6370000 Meter. Der Umfang am Äquator beträgt daher ungefähr 2 pi 6370000 = 40023890 = 40000km

Wie wir wissen dreht sich die Erde in 24 h einmal um sich selbst.
Das bedeutet wir haben in 24 h = 86400 Sek am Äquator den Umfang 40000km zurückgelegt.
Die Umfangsgeschwindigkeit am Äquator beträgt somit
40000000 /86400 =462.69 m/s

Das bedeutet ein Objekt das am Äquator die Rotation der Erde mitmacht muß sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 462 m/s bewegen.
Damit es nun am Erdradius bleibt muß eine Zentripedalkraft bzw beschleunigung aufgebracht werden, da eine Zentrifugalkraft auf das Objekt wirkt die wie du richtig angeben hast berechnet mit Fz= m* v² /r = m* 462 ² /6370000= m * 0.03365 ( Zentripetalbeschleunigung 0.03365 m/s²)

Die Frage ist nun wer bringt diese Zentripetalkraft von Fz= m * 0.03365 auf die das Objekt auf der Kreisbahn hält. Das erledigt die Schwerkraft.
und schwächt sich somit selbst. z.B. ( m* 0.981 - m* 0.03365)

Also zusammengefasst ist die erdbeschleunigung am Äquator deshalb geringer weil 1 durch die Massenanziehung bedingt der Schwerpunktsabstand größer ist als an den Polen und zweitens Rotationsbedingt die aufzubringende Zentripetalkraft am Äquator größer ist
Thor
BeitragVerfasst am: 19. März 2008 16:04    Titel:

Markus, ich verstehe nicht warum die Gravitationbeschleunigung am Äquator größer ist als auf dem Nordpol. Gravitationsbeschleunigung resultiert doch aus der Massenanziehung, die zwischen allen Massen existiert. Angenommer die Erde ist eine perfekte Kugel mit homogener Massenverteilung, so muss die Gravitationsbeschleunigung auf allen Punkten der Erdoberfläche gleich sein.

Da sich die Erde nun dreht, existiert eine Zentripetalkraft, die zum Erdmittelpunkt gerichtet ist. Sie ist natürlich am Äquator maximal, da hier die Geschwindigkeit um die Erdachse am größten ist, bzw. der rechtwinklige Abstand zwischen Rotationsachse und dem Punkt auf der Erdoberfläche, und am Nord/Südpol gleich Null, da der rechtwinklige Abstand zwischen Rotationsachse und Punkt auf der Erdoberfläche gleich Null ist.

Das die Gravitationskraft der Zentripedalkraft entspricht kann ich nicht nachvollziehen. Ich sehe den Zusammenhang zwischen Gravitationskraft also Massenanziehungskraft und Rotation nicht. Die Gravitation bewirkt doch nicht die Rotation der Erde und kann somit auch nicht der Zentripedalkraft entsprechen.

Wäre froh wenn Du mir das noch etwas näher bringen könntest
dermarkus
BeitragVerfasst am: 18. März 2008 21:54    Titel:

Die Kraft, die einen Körper auf einer Kreisbahn hält, heißt Zentripetalkraft (und wird mit t geschrieben).

Diese Zentripetalkraft ist hier ein Teil der Gewichtskraft. Der Teil der Gewichtskraft, der von der Waage angezeigt wird, ist also am Äquator um den Betrag der Zentripetalkraft kleiner.

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Wenn du statt der Zentripetalkraft lieber die Zentrifugalkraft in dem Bezugssystem betrachten möchtest, das mit der Erde mitrotiert, dann sehen deine beiden Kräfte in der Tat so aus, wie du es in deiner Skizze zeichnest. Wenn du das richtig rechnest, muss für die Anzeige der Waage dasselbe herauskommen, egal in welchem Bezugssystem du arbeitest.

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Bemerkung nebenbei: Die Gravitationsbeschleunigung der Erde am Nordpol hat einen anderen Wert als am Äquator. Welche Auswirkung das auf die Anzeige der Waage hat, und wie groß diese Auswirkung im Vergleich zu dem Effekt durch die Zentripetalkraft ist, wäre ein zweiter Punkt, den man hier betrachten könnte.
Thor
BeitragVerfasst am: 18. März 2008 19:30    Titel: Gewichtsmessung auf der Erde

hi sitze grad vor folgender aufgabe:

Sie hängen stellen sich auf eine Federwaage, die exakt am Nordpol installiert ist und das Ihrer Masse (z.B. 70 kg) entsprechende Gewicht G (=mg=687 N) anzeigt.
Anschließend wiederholen Sie die Messung am Äquator
i) Kennzeichnen Sie alle auf den Menschen real wirkenden Kräft! Bennen Sie diese Kräfte!
ii) Die Waage zeigt ein vom Nordpol abweichendes Gewicht an. Ist oder ist?
Berechnen Sie das Gewicht und begründen Sie die Abweichung.

Ich habe eine Skizze angehangen und alle real wirkende Kräfte eingezeichnet. Die Gravitations- und die Rückstellkraft der Feder wirken beide auch auf dem Nordpol. Da sich die Erde dreht, muss noch eine Kraft in die selbe Richtung wie die der Gravitation am Äquator wirken, die die Zentripedalkraft bewirkt. Die Gravitation kann es ja nicht sein. Somit ist auch auf jeden Fall die Gesamtkraft Richtung Erdmittelpunkt am Äquator größer als auf dem Nordpol.
Mein Rechnung wäre nun die:




sind diese Gedanken und der Rechenansatz richtig? Wie heißt die Kraft, die die Kreisbewegung verursacht?

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