Frage von tobi2255, 94

Fliehkraft wird kompensiert?

Hallo,

wird die Fliehraft/ Massenträgheit die die Erde erfährt nicht vollständig durch die Gravitation kompensiert - ich meine sonst würden wir ja tangential die Erde verlassen? Bzw. es ist ja so, dass die Erde an den Polen abgeflacht ist und am Äquator dafür etwas mehr ausgedehnt - wie kommt denn das dann genau durch die Fliehkraft zustande - die müsste doch dann größer als die Gravitation sein? Oder wird sie genau dadurch kompensiert?

Danke im Voraus. :)

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 39

Damit die Fliehkraft - die ja eigentlich eine Scheinkraft ist - die Erde verformen kann, muss sie nicht stärker sein als die Schwerkraft. Angenommen, Du ziehst Dich an einer Querstange hoch, aber nur so weit, dass Du die Waage, auf der Du stehst, um 10% entlastest. Dann wirkt sich die Kraft aus, ist aber auch nicht stärker als Deine Gewichtskraft.

Antwort
von felix12123, 15

Ich denke mann muss das so sehen: es gibt nicht nur alles oder nichts, also dass die Erde auseinanderfliegt, oder perfekt rund ist.

 wenn man einen Luftballon mit Wasser füllen, und schnell drehen würde, wär die kraft des Gummis ja trotzdem stark genug dass er nicht platzt, der Ballon würde sich aber trotzdem verformen.

Kommentar von tobi2255 ,

Diese bildliche Erklärung ist sehr gut, danke :)

Antwort
von HanzeeDent, 55

Dass wir nicht tangential von der Erde weggeschleudert werden, ist tatsächlich der Gravitationskraft zu verdanken. Diese wirkt am Äquator (Ich hab ma nachgerechnet) 291159 mal stärker, als die "Fliehkraft", die dort auch am stärksten wirkt!

Dass die Erde trotzdem an den Polen abgeflacht wird, liegt daran, dass dort die Gravitationskraft die Masse eher nach unten drückt, während die Fliehkraft am Äquator stärker ist, und die Masse eher nach außen schiebt. Aber nicht ansatzweise die Gravitationskraft annulliert.

Kommentar von tobi2255 ,

Danke für die Antwort - Wird die Fliehkraft dadurch sozusagen kompensiert?

Kommentar von HanzeeDent ,

Ja, das kann man so sagen, aber nicht vollständig, sonst würden wir in Schwerelosigkeit verharren. Ich bin kein Experte, aber das ganze ist, glaube ich, recht komplex. Kräfte, die in die Gegenrichtung wirken, heben sich auf, während Kräfte, die in unterschiedliche Richtungen wirken, ersteinmal zerlegt werden müssen. Heißt, wenn du zum Beispiel in München stehst, wirkt die Gravitationskraft schräg zur Fliehkraft. In dem Fall wird nur der Teil der Gravitationskraft !teilweise! kompensiert, der horizontal zum Äquator wirkt, also senkrecht zur Erdachse.

Außerdem würde ich mich vom Konzept der Fliehkraft verabschieden. Das ist eigentlich nur ein Scheinkraft, die nur für mitrotierende Beobachter existiert. Die Zentripetalkraft beschreibt das Verhalten physikalisch korrekter. (Das ist sozusagen die Kraft, die aufgewendet werden muss, um einen Körper auf der Kreisbahn zu halten). Damit nimmt die Gravitation die Rolle der Zentripetalkraft ein, und wirkt sogar noch stärker, um uns auf den Boden zu pressen, der wiederum eine Kraft auf uns ausübt, damit wir im (auf den Abstand zum Erdmittelpunkt bezogen) Gleichgewicht verharren.

Antwort
von marty55, 22

Tolle Frage, da hatte ich bisher nicht drüber nachgedacht.

Also die Gravitation hält uns auf dem Boden und wirkt natürlich auf den Grund auf dem wir stehen. Durch die Rotation entsteht aber die Fliehkraft, die ist am Äquator am größten, an den Polen null. Soweit ist alles klar. Die Fliehkraft ist im Vergleich zur Gravitation aber klein, so dass sich an der sog. Erdbeschleunigung nur wenig ändert: (aus Wikipedia: Die Schwerebeschleunigung beträgt 9,832 m/s² an den Polen und 9,780 m/s² am Äquator.)

Antwort
von weckmannu, 17

Da die Gravitation erheblich grösser ist, als die Fliehkraft am Äquator, ist es übersichtlicher, sich vorzustellen, dass zunächst überall die Schwerkraft wirkt, nämlich mit ca. 9,81 m/sec^2.

Nun kommt die Fliehkraft vom Pol bis zum Äquator allmählich zunehmend dazu, die in entgegengesetzter Richtung wie die Schwerkraft wirkt. Entgegengesetzt heisst, die neue Kraft muss von der 1. einfach subtrahiert werden. Deshalb muss sie nicht unbedingt grösser als die Schwerkraft sein, sie vermindert sie nur ein wenig. Deshalb ist man am Äquator etwas leichter als am Pol.

Antwort
von Australia23, 38

Die Fliehkraft ist eine "Scheinkraft", sie existiert also nicht wirklich (wie z.B. die Gravitationskraft").

Das kannst du dir z.B. so vorstellen:

1. Du sitzt auf einem Karussell, das sich dreht (-> ein rotierendes System): du erfährst die Fliehkraft, da du dich in diesem System befindest (-> das Karussell ist dein Bezugssystem).

2. Jemand schaut dir von aussen zu: er sieht, dass du durch die Zentripetalkraft (ausgelöst durch das Seil, welches am rotierenden Zentrum des Karussells befestigt ist) auf der Kreisbahn um das Karussell-Zentrum gehalten wirst.

Die Zentripetalkraft ist also die wirkende Kraft, die Fliehkraft scheint es nur für dich zu geben, da du dich im rotierenden System befindest.

So ähnlich ist das mit der Erde, die um die Sonne kreist: Sie wird durch die Gravitationskraft zwischen Erde und Sonne auf ihrer Umlaufbahn gehalten. Die Zentripetalbeschleunigung (Beschleunigung, die in Richtung Kreiszentrum wirkt) ist dabei genau so gross, um die Erde mit "konstanter" Geschwindigkeit auf ihrer Umlaufbahn zu halten. Sie ist also eine Funktion der Umlauf-Geschwindigkeit (würde die Erde schneller um die Sonne kreisen, wäre eine grössere Gravitationskraft nötig, um sie auf derselben Bahn zu halten). 

Mit der Fliehkraft hat dies also nichts zu tun, sie beeinflusst die Bewegung nicht und kann diese somit auch nicht "kompensieren" oder ähnliches...

Die Erde im rotierenden Bezugssystem erfährt nun die Fliehkraft (die an dem Äquator am grössten ist und an den Polen = 0), wodurch sie verformt wird.

Kommentar von Ahzmandius ,

Gravitationskraft ist keine Scheinekraft, das sie Arbeit Verichten kann(unabhängig vom Bezugssystem). Man könnten höchsten lokal und für einen Massenpunkt die Gravitation als Scheinkraft bezeichnen, ist aber nciht Ziehlführend.

Kommentar von Australia23 ,

Ja, dem ist sicher so. Wieso meinst du?

Das Bsp. zu Beginn wäre ev. besser so formuliert: Die Fliehkraft ist eine "Scheinkraft", sie existiert also nicht wirklich (anders als z.B. die Gravitationskraft, die wirklich existiert).

Falls du das gemeint hast?

Antwort
von Hoellenhunt, 54

Ja ich denke schon, denn die Erde dreht sich nicht genug schnell als dass die Fliehkraft stärker als die Gravitation ist.

Bin aber ansonsten nicht so gut auf dem gebiet -.-,  Ist nur eine Vermutung.

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