Coriolis- und Zentrifugalkraft im rotierenden Bezugssystem

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Formal Metadata

Title
Coriolis- und Zentrifugalkraft im rotierenden Bezugssystem
Alternative Title
Coriolis- and Centrifugal Force in a Rotating Frame of Reference
Title of Series
Number of Parts
23
Author
Jodl, Hans-Jörg
License
CC Attribution - NonCommercial - NoDerivatives 3.0 Germany:
You are free to use, copy, distribute and transmit the work or content in unchanged form for any legal and non-commercial purpose as long as the work is attributed to the author in the manner specified by the author or licensor.
Identifiers
IWF Signature
C 13095
Publisher
IWF (Göttingen)
Release Date
2007
Language
German
Producer
Universität Kaiserslautern, Fachbereich Physik, Arbeitsgruppe Jodl
Production Year
2004

Technical Metadata

IWF Technical Data
Video ; F, 6 min 21 sec

Content Metadata

Subject Area
Abstract
Das Verhalten einer Kugel auf einer rotierenden Scheibe wird aus der Sicht eines außenstehenden wie aus der Sicht eines mitrotierenden Beobachters untersucht. Man beobachtet die Krümmung der Bahnkurve im rotierenden System und führt aufgrund der Relativbeschleunigung des rotierenden Systems zusätzliche Trägheitskräfte ein, um die Bewegung der Kugel im rotierenden System mit Hilfe des zweiten Newtonschen Axioms erklären zu können.
The trajectory of a ball on a rotating disk is examined both from the point of view of an outside person and from the point of view of a rotating observer. One observes the curvature of the trajectory in the rotating system and introduces additional forces, in order to be able to explain the movement of the ball in the rotating system with the help of the Newton's second axiom.
Keywords
Zweites Newtonsches Axiom: Das Aktionsprinzip ("lex secunda")
2. Newtonsches Axiom
Trägheitskraft
Relativbeschleunigung
rotierendes System
Zentrifugalkraft
Corioliskraft
Coriolis force
Coriolis effect
centrifugal force
trajectory
rotating system
Newton's second axiom
Newton's second law: law of acceleration
acceleration
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Computer animation Centrifugal force Centrifugal force Physik
Computer animation Tiefdruckgebiet Direction (geometry) Wolkengattung Air mass
Acceleration Rotierende Scheibe Scheibe Führungsschiene Achse Führungsschiene Radial engine Rotierende Scheibe Force Kamera Kamera Belt (mechanical) Computer animation Velocity Gravitation Engine Engine Rail profile Engine control unit
Coating Trajectory Computer animation Scheibe Führungsschiene Radial engine Kamera Angular velocity Kamera
Position Computer animation Scheibe Direction (geometry) Gradient Kamera Technical drawing Kamera
Trajectory Computer animation
Position Trajectory Computer animation Kamera Technical drawing
Computer animation
Anstrich Fictitious force Acceleration Velocity Computer animation Velocity Minute Acceleration Physical quantity Measurement
Force Computer animation Velocity Direction (geometry) Year Centrifugal force Centrifugal force Acceleration Coriolis effect Particle
Coriolis unter Zentrifugalkraft im rotierenden Bezugssystem wie ein
Wolkenformationen sichtbar wird strömen Luftmassen nicht die geradlinige sondern spiralförmigen ein Tiefdruckgebiet die der Richtung eines Sturmtiefs über der Nordhalbkugel ist dabei der der Richtung auf der Südhalbkugel
entgegengesetzt um die in
einem rotierende Bezugssystem auftreten und Phänomenen zu untersuchen beobachtet man folgenden versucht die Bewegung einer Kugel in 2 verschiedenen Bezugssystem mit Hilfe eines Motors lässt man eine kreisförmige Scheibe mit dem Radius von 23 , 5 Zentimeter um die eigene Achse rotieren dem Versuch beobachtet man mit Hilfe einer am Tisch befestigen Kamera und einer an der rotierenden Scheibe befestigen Kamera hier noch
einmal der Versuchsaufbau einer geht durch die Gravitation wird eine kleine Kugeln mit dem Radius von 5 Millimetern in einer schiefen Führungsschiene zum Zentrum so Beschleunigung der sich die Kugel nach Verlassen der Schiene Kräfte frei mit konstanter Geschwindigkeit
weiterbewegt Tisch befestigte Kamera zeigt die Bewegung der Kugel sogenannten Laborsystem dies erkennt man links oben daran dass der Hintergrund still steht die Scheibe Uhrzeiger System rotiert im Gegensatz dazu scheint bei der Kamera des rotierenden Bezugssystems rechts oben der Blau-Gelb karierte Hintergrund zu rotieren und die Scheibe stillzustehen insgesamt zeigen beide Kameras den gleichen Vorgang bringt die Winkelgeschwindigkeit Omega 0 beträgt dabei konstant 1 Hz zur
Erfassung der Bahn wird im folgenden die jeweilige Position mit einem roten Punkt markiert aufgrund der relativ geringen Aufnahme Rate der Kamera erscheint die Kugel auf ein Bild zweimal die Ungenauigkeit einer Markierung mit einem roten Punkt beträgt daher in radialer Richtung maximal 1 Zentimeter und tangentialer Richtung etwa einen Winkel Grad rechts oben ist die Zeit so angegeben dass sich die Kugel zum Zeitpunkt t gleich 0 Sekunden im Zentrum der Scheibe befindet zur quantitativen Auswertung würde Polarkoordinatensystem so eingeblendet dass die 0 Grad Richtung die Bewegungsrichtung der Kugel im Zentrum der Scheibe ist die vollständige Polarkoordinaten Darstellungen ergibt sich dann
aus dem Radius der Scheibe um die
Bahnkurve rotierende Bezugssystem zu vermessen geht man Laborsystem vor die Position der Kugel kann wiederum an der Polarkoordinaten Darstellung abgelesen
werden im Labor System
bewegt sich die Kugel nahezu geradlinig fordert eine starke Krümmung der dabei ankurbele ist dagegen rotierende Bezugssystem zu sehen bezeichnet man die gemessenen
Größen Ort Geschwindigkeit und Beschleunigung Laborsysteme mit einer Frau und aber und rotieren Bezugssystem entsprechend mit er - v. - und Anstrich so stellt man nach einer Auswertung der Größen folgendes fest während die Kugel Laborsystem fast keine Beschleunigung erfährt beobachtet man aufgrund der Krümmung der Banco rotierenden System eine Beschleunigung Anstrich ungleich 0 dies bedeutet dass man aufgrund der relativ Beschleunigung des rotierenden System zusätzliche Trägheitskraft einführen muss um die Bewegung der Kugel im rotierenden System mit Hilfe des 2. Minute schon Axioms erklären zu können das rotierende Bezugssystem ist also ein nicht Erzieher als ist die Umrechnung von Ort Geschwindigkeit und Beschleunigung zwischen
beiden System beschreiben dann die hier aufgeführten Transformation sklavisch an die zusätzlich erscheinen Kraft im rotierenden System setzt sich dabei aus 2 einteilen zusammen der Corioliskraft und Zentrifugalkraft die Corioliskraft wird dabei zu jedem Zeitpunkt senkrecht zur Geschwindigkeits Richtung Frau - des Teilchens Zentrifugalkraft ist stets ein Jahr nach außen gerichtet
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