Kann mir jemand bei meinen Physik-Hausaufgaben zu Kreisbewegungen helfen?
1) Ein Junge möchte einen Eimer mit Wasser so im Kreis schleudern, dass er auch über Kopf nicht ausläuft. Mit einer kleinen Wassermenge übt er, eine möglichst geringe Kreisfrequenz zu erzielen. Der Kreisradius beträgt 0,9m.
a) Berechnen Sie die minimale Kreisfrequenz, bei der der Versuch gelingt. Geben Sie auch die Bahngeschwindigkeit des Wassers an.
2) Auf der Nordhalbkugel der Erde werden bewegt Körper durch die Erdrotation nach rechts abgelenkt. Gelegentlich liest man, die rechten Eisenbahnschienen würden sich demzufolge auch stärker abnutzen.
a) Schätzen Sie unter geeigneten Annahmen die Corioliskraft auf einen 300km/h schnellen ICE-Waggon der Masse 30t ab.
Bei 1a) Hatte ich den Ansatz es über die Gewichtskraft zu versuchen, allerdings kennt man die Masse des Wassers nicht, weswegen ich dort nicht weiter weiß. Und bei der Formel der Corioliskraft blicke ich nicht ganz durch.
Eine Lösung zu den Aufgaben wäre super
2 Antworten
Der Effekt ist unabhängig von der Masse. Entweder rechnet man einfach mit 1 Kg, oder vllt 1 N, ODER man kürzt die Masse raus und arbeitet nur mit der Beschleunigung.
Die Masse kürzt sich bei allen Gleichungen heraus, letztlich sind nur Beschleunigungen relevant.
Zur Corioliskraft braucht man auf jeden Fall noch die geografische Breite, denn die ist an den Polen maximal, am Äquator null.
das "w" ist omega, die Kreisfrequenz (2 pi * 1/Tag), hier als Vektor, der in Richtung der Erdachse zeigt. Viel wichtiger ist das Kreuzprodukt der Geschwindigkeit mit omega, das ist nämlich die Stelle, wo die geographische Breite ins Spiel kommt. Vektor-Kreuzprodukte sind doch bekannt, oder?
Kannst du mir vielleicht sagen, mit welchen Formen ich rechnen muss? Und zur geografischen Breite steht in der Aufgabe nichts.