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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 Ausgewählte Experimente im Grundstudium Physik
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.
DOI 10.3203/IWF/C-13095
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 Physics
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
Series
Annotations
Transcript
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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
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
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