Winkelgeschwindigkeit der Erde?
Was ist eine Winkelgeschwindigkeit? Wie verändert sich die Winkelgeschwindigkeit mit zunehmender geografischer Breite? Wäre echt nett, wenn ihr mir antwortet, weil ich bald einen Test in Physik schreibe!!
5 Antworten
Die Winkelgeschwindigkeit ist eine feste Größe, sie ist an die Drehzahl gekoppelt (1 Umdrehung pro 24 h oder 360° pro 24 h). Was sich mit dem Abstand einer Region zur Drehachse ändert, ist die Umfangsgeschwindigkeit, Vmax herrscht am Äquator
Winkelgeschwindigkeit sind beispielsweise Grad pro Sekunde. Die Winkelgeschwindigkeit der Erde ist, bezogen auf die Rotation der Erde 15 Grad pro Stunde oder auch 0,25 Grad pro Minute.
Die Winkelgeschwindigkeit ändert sich nicht mit der Ändern des Breitengrades. Allerdings ändert sich die Länge der Längengrade mit der Veränderung der Breitengrade, was sich aber nicht auf die Winkelgeschwindigkeit auswirkt, sondern auf die Rotationsgeschwindigkeit in km/h oder m/s.
Es gibt auch eine weitere Winkelgeschwindigkeit der Erde, welche abhängig von der Entfernung zur Sonne veränderlich ist, nämlich die der Umlaufbahn der Erde um die Sonne, aber das hat wohl weniger mit dem zu tun, was für Dich momentan eine Rolle spielen würde.
Ob 11,6 Mikrohertz im Test gut ankommen hängt sehr stark vom Lehrer ab.
Warum? Eine Umdrehung in 24 Stunden entspricht etwa dieser Frequenz. Von daher ist es zutreffend, egal was für ein Lehrer es ist. Aber auch die Angaben, die in meiner Antwort stehen, sind alle korrekt.
Schon lustig, eine sonst korrekte Antwort in "Mikrohertz" aufzudröseln.
Die Winkelgeschwindigkeit w beschreibt die Änderung des Winkel in einer Kreisbewegung pro Zeiteinheit t.
Die Winkelgeschwindigkeit der Erde kannst du mit „2*pie/24h“ berechnen.
Warum „2*pie“?
Über die Winkelgeschwindigkeit lassen sich viele weitere Größen der Erdrotation berechnen.
(z.B. Bahngeschwindigkeit, Zentripetalkraft)
Wenn man die Winkelgeschwindigkeit w mit „360°/24h“ berechnet und dann für die Zentripetalgeschwindigkeit „az=w^2*r“
verwendet, hätte man ein Gradzeichen in der Einheit.
Um ein Gradzeichen zu vermeiden gibt es das einheitslose Bogenmaß:
2*pie=360°
pie=180°
1/2*pie=90°
usw.
Die Winkelgeschwindigkeit ist das Verhältnis von Winkelüberstreichung (über die Drehachse) zu Zeiteinheit. Die ist bei einem Festkörper wie der Erde an jedem Punkt gleich. Andernfalls müsste sich ja die Erdkugel in sich "verdrehen" wegen örtlich unterschiedlicher Umdrehungszeiten und damit unterschiedlicher Tageslängen.
Abhängig vom Breitengrad ist die überstrichene Strecke an der Erdoberfläche pro Zeiteinheit. Die ist an den Polen gleich null, am Äquator 40_000 km pro Tag.
Für die Rotationsgeschwindigkeit gilt:
Geschwindigkeit am Äquator mal cos Breite
Das ist wahr, gilt allerdings nur für den Äquator und hat eigentlich nicht wirklich etwas mit der Winkelgeschwindigkeit zu tun. Letztere ginge auch einfacher durch die Division von 360° / 24 Stunden zu berechnen (und gilt, ganz nebenbei bemerkt, für alle Breitengrade).
In der Physik werden Winkelgeschwindigkeiten meist in Radiant pro Sekunde ausgedrückt, in der Technik in Umdrehungen pro Minute.
(Ob 11,6 Mikrohertz im Test gut ankommen hängt sehr stark vom Lehrer ab.)