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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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 cemsom Verfasst am: 30. Okt 2008 14:27 Titel: Lotabweichung der Erde |
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Aufgabe
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Aufgrund der Erddrehung tritt eine Zentralfugalbeschleunigung auf, die ein Lot aus der Richtung
zum Erdmittelpunkt ablenkt. Wieviele Winkelminuten beträgt diese Ablenkung für unseren
Breitengrad (53 ± Nord)? Betrachten Sie hierzu die Erde als Kugel (Erdradius R = 6370 km).
Was halten Sie von dem Gerücht, dass die Unkenntnis über die Lotabweichung zu den Problemen
mit dem Turm von Pisa geführt hat?
(Benutzen Sie für die Erdbeschleunigung einen Wert für g von 9.81 m/s2
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Ich weiß nicht wie ich diese aufgabe lösen soll 
R = 6370 km
Der Umfang(Aquator)=2*pi*R
Der Umfang(Breitengrad)=2*pi*R*cos(53)
wie kann ich auf dem Winkel Abweichung kommen ... ..
ich hoffe ihr könnt mir helfen
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 30. Okt 2008 16:51 Titel: |
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Tipp: Mach dir da am besten zuallererst mal eine Skizze 
Da kannst du dir zum Beispiel einzeichnen, welche Kräfte es in dieser Aufgabe gibt, und in welche Richtungen sie wirken.
Magst du so eine Skizze mal hier machen und sie hier zeigen?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 30. Okt 2008 23:18 Titel: |
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ich weiß erstmal gar nicht wo ich den winkel einzeichnen kann bzw soll
ich weiß ja überhaupt gar bzw von welcher seite die abweichung kommt
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 30. Okt 2008 23:38 Titel: |
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Magst du dann vielleicht erstmal erzählen, was du bisher schon so alles über das Stichwort "Zentrifugalbeschleunigung" weißt?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 00:24 Titel: |
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Ich hab bei wikipedia nachgeschlagen und da steht nicht besonderes drinn
ich weiß auch nicht die beziehung ,zu Zentripetalbeschleunigung
...
Und soll auch eine schein Beschleunigung sein bzw nicht wahrnehmungsfähig ...
kannst du mir genaueres dazu sagen bezug auf unserer Erde
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 00:53 Titel: |
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Ui, man stellt dir eine Aufgabe zum Thema Zentrifugalbeschleunigung und du sagst, du weißt scheinbar bisher weder, was das ist, noch wo und wie du dir so einen Lernstoff erarbeiten kannst?
Warum und in welchem Zusammenhang hat man dir dann diese Aufgabe gestellt?
Gehst du noch in die Schule oder bist du schon Student? Hast du den Lernstoff zu dieser Aufgabe im Unterricht oder in einer Vorlesung gehabt? Wie weit kommst du, wenn du dich an dieser Aufgabe mit Hilfe deiner Unterrichtsaufschriebe/Skripten/ mit den Büchern, mit denen du als Student arbeitest, angehst?
Wir werden dir hier keine fertige Lösung präsentieren, denn das würde dir ja den ganzen Übungs- und Lerneffekt nehmen. Aber wir wollen dir gerne helfen, diese Aufgabe selbst zu schaffen. Dazu musst du uns aber natürlich etwas darüber erzählen, was du selbst schon weißt, was du selbst schon herausfinden kannst, und wie weit du kommst, wenn du dich selbst an dieser Aufgabe versuchst. Denn um dir Tipps zum Selberlösen geben zu können, müssen wir natürlich auch eine Chance haben, erraten zu können, wo solche Tipps anknüpfen können, und an welchen Stellen es bei dir konkret noch hakt.
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 13:17 Titel: |
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So ich weiß dass wir auf der erde zentripetalkraft haben und eine zentrifugalkraft
nach formel für zentripetalbeschleunigung wäre
a1=v²/R
a1=w²*R*r
nach unserer Aufgabenbedingung ist die zentripetalbeschleunigung die erdbeschleunigung :-) 9,81 gilt ja nach Newton Axiom 1
Auf unsere Erde haben wir ein gleichförmige Kreisbewegung
v rechnet sich durch v=R*w
unsere v ist konstant...
v ist senkrecht auf a (zentripetalbeschleunigung)
mein Problem ist :
a)ich weiß nicht z.bsp wie man die zentrifugalbeschleunigung ausrechnet
b)ist die zentrifugalbeschleunigung abhängig vom breitengrad ?
c)Wie unterscheiden sie sich die Richtung von Zentripetalkraft bezug auf Zentrifugalkraft ???
Dann hab ich jetzt wie du es mir gesagt hast ein Skizze gemacht
mit 3 verschiedene modelle gemacht ,ich weiß jetzt nicht welche Model der richtige ist
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(Der Unterschied Model 2 und 3 ist ,dass wir im Model 3 kein rechtenwinkel haben )
| Beschreibung: |
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6327 mal |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 13:31 Titel: |
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Prima, danke, damit kann ich nun schon viel gezielter sehen, was du bisher schon weißt, und welche Tipps dir weiterhelfen könnten
Die Formeln für die Zentripetalbeschleunigung  würde ich so aufschreiben:
Die Zentripetalbeschleunigung ist die Beschleunigung, die auf einen Körper wirkt, der sich auf einer Kreisbahn bewegt, den Radius dieser Kreisbahn habe ich in den beiden Formeln von eben mit  bezeichnet, und  ist die Bahngeschwindigkeit dieser Kreisbewegung. Die Richtung dieser Zentripetalbeschleunigung zeigt zum Mittelpunkt dieses Kreises.
Die Zentrifugalbeschleunigung ist die Beschleunigung, die ein Beobachter spürt, der sich mit dem Körper mitdreht. Sie zeigt nach außen vom Mittelpunkt des Kreises weg (also in die der Zentripetalbeschleunigung entgegengesetzte Richtung), und hat genau denselben Betrag wie die Zentripetalbeschleunigung, also kann man den Betrag der Zentrifugalbeschleunigung (diesen Betrag nennt man dann auch einfach ) genau mit denselben Formeln ausrechnen wie die Zentripetalbeschleunigung.
Kannst du damit schon die Antworten auf die Fragen finden, die du eben sonst noch gestellt hattest? Was ist die Kreisbahn, um die es hier in dieser Aufgabe geht, und wo ist ihr Mittelpunkt? Wohin zeigt also die Zentrifugalbeschleunigung? Hängt ihr Betrag vom Breitengrad ab? Welches deiner Modelle passt zu dem, was ich dir eben erzählt habe?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 17:14 Titel: |
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| cemsom hat Folgendes geschrieben: |
Nachdem was du gesagt hast ,ist Zentrifugalbeschleunigung = Zentrifugalbeschleunigung ...???
das kommt mir bisschen komisch vor
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Die beiden wirken nie gleichzeitig, sondern immer nur eines von beiden. Nämlich je nachdem, von welchem Standpunkt aus man das betrachtet.
Mit der Zentripetalkraft arbeitet man nur dann, wenn man sich nicht mitdreht.
Und mit der Zentrifugalkraft arbeitet man nur dann, wenn man sich mitdreht, also im mitrotierenden Bezugssystem befindet.
| Zitat: |
darf ich bei meiner hausaufgabe die erdbeschleunigung=zentipetalbeschleunigung setzen ??
die erdbeschleunigung zeigt auch zu mittelpunkt
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Nein, denn:
Vorsicht, das sind zwei verschiedene Mittelpunkte! Wo liegt der Mittelpunkt der Erde? Und wo liegt der Mittelpunkt der Kreisbahn, den der Körper beschreibt?
Die Zentrifugalkraft zeigt weg vom Mittelpunkt der Kreisbahn, nicht vom Mittelpunkt der Erde.
Und die Erdanziehungskraft und damit auch die Erdbeschleunigung zeigt hin zum Mittelpunkt der Erde.
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 17:22 Titel: |
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| Zitat: | Zitat:
Nein, denn:
Vorsicht, das sind zwei verschiedene Mittelpunkte! Wo liegt der Mittelpunkt der Erde? Und wo liegt der Mittelpunkt der Kreisbahn, den der Körper beschreibt?
Die Zentrifugalkraft zeigt weg vom Mittelpunkt der Kreisbahn, nicht vom Mittelpunkt der Erde.
Und die Erdanziehungskraft und damit auch die Erdbeschleunigung zeigt hin zum Mittelpunkt der Erde.
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Ehhh :-) ...
ich hab von zentripetalkraft bzw zentripetalbeschleunigung
ok es ist mir jetzt klar ,die zentrifugalbeschleunigung ,zeigt entgesetzt zur
mittelpunkt des kreises (in dem falle die höhe wo sich unser breitengrad 53 befindet ) danke jetzt verstehe ich langsam alles
und die zentripetalkraft die zentripetalbeschleunigung zeigt doch aber zum mittelpunkt der Erde ?
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 17:27 Titel: |
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| cemsom hat Folgendes geschrieben: |
ok es ist mir jetzt klar ,die zentrifugalbeschleunigung ,zeigt entgesetzt zur
mittelpunkt des kreises (in dem falle die höhe wo sich unser breitengrad 53 befindet ) danke jetzt verstehe ich langsam alles
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Einverstanden Magst du diesen Kreis mal in einer Skizze mit andeuten? Und die Richtung der Zentrifugalbeschleunigung damit mal einzeichnen?
| Zitat: |
und die zentripetalkraft die zentripetalbeschleunigung zeigt doch aber zum mittelpunkt der Erde ? |
Nein, die zeigt zum Mittelpunkt des Kreises. Aber die Zentripetalkraft brauchen wir ja sowieso nicht in dieser Aufgabe.
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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aVague
Anmeldungsdatum: 04.10.2008
Beiträge: 186
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 18:23 Titel: |
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Deine Skizze macht doch keinen sinn mehr ,wir haben doch gesagt dass die zentrifugalbeschleunigung nach außen zeigt
ich hab auch deine skizze gut verstanden bis auf diesen F_{z} der muss doch entgegensetzt sind ,weil er gegen den Mittepunkt des kreises zeigt..
das hast du doch selber gesagt vorhin 
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aVague
Anmeldungsdatum: 04.10.2008
Beiträge: 186
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| aVague Verfasst am: 31. Okt 2008 18:27 Titel: |
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warum dann bewegt sich der Korper Kreisweise ? wenn du rechts hast , dann soll der Korper sich irgendwo davonfliegen.
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 18:38 Titel: |
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wir haben doch unsere erdanziehung ,das hält uns davon ab :-)
der tutor hat glaub ich auch die beschleunigung sowie ich entgesetzt ,mehr hat er auch nicht gesagt :-)
.... außerdem ich kriege doch dann kein winkel ?
ist es der winkel zwischen fg ung fz ..?
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 18:39 Titel: |
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| cemsom hat Folgendes geschrieben: |
da ich nun diese zentrifugalbeschleunigung eingetragen ,sieht jetzt mein Beta viel riesiger aus ... über 90 grad ...
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Prima, mit dieser Skizze bin ich einverstanden
(Die Skizze in der Version, wie sie aVague gezeichnet hat, brauchen wir in der Tat nicht für diese Aufgabe, weil wir da die Zentrifugalkraft und nicht die Zentripetalkraft verwenden.)
| Zitat: |
neues Problem
a)wie krieg ich die beziehung ,bzw die geometrische beziehung zur berechnung von beta
b)würde ich ein rechwinkligen dreieck haben ,könnte ich damit mehr anfangen..
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Wenn du das beta mal interessehalber herausfinden möchtest, dann könnten dir zwei Tipps dabei helfen:
* Zeichne dir deine Skizze mal mit Zirkel und Lineal groß genug auf ein Blatt Papier, dann sieht man vieles leichter
* Siehst du deiner Skizze dann an, an welcher Stelle der 53°-Winkel außerdem nochmal vorkommt? Hilft dir das dabei, herauszufinden, wie groß das beta ist?
| Zitat: |
c)Wie kann ich zentrifugabeschleunigung herausfinden , r ist bekannt bzw r cos(53) ,ich brauche die Winkelgeschwindigkeit .... |
Einverstanden. Tipp: Wie schnell dreht sich denn die Erde? Kannst du also die Winkelgeschwindigkeit der Erde mit Hilfe von ganz einfachen Informationen herausfinden, die du bereits auswendig weißt?
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 18:41 Titel: |
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| aVague hat Folgendes geschrieben: | | warum dann bewegt sich der Korper Kreisweise ? wenn du rechts hast , dann soll der Korper sich irgendwo davonfliegen. |
@aVague: Diese Aufgabe betrachtet das Problem im mitrotierenden Bezugssystem. Deshalb haben wir es nur mit der Zentrifugalkraft, und nicht mit der Zentripetalkraft zu tun.
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 19:15 Titel: |
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jo danke :-) dann muss unser beta ungefähr 137 grad sein,
aber das macht irgendwie kein sinn ,die groß kann doch nicht die ablenkung sein und der turm von pissa ,so krass schieß ist er auch nicht  dann ist unser beta nicht der gesuchte winkel...
der muss auf jeden fall viel viel kleiner sein ,denn ich muss es ja noch in winkelminuten umrechnen
ja die winkelgeschwindigkeit ist 2*pi/24*3600s =w danke für dein indirekten tipp
damaskus ,wie soll ich weiter vorangehen ...???
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aVague
Anmeldungsdatum: 04.10.2008
Beiträge: 186
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| aVague Verfasst am: 31. Okt 2008 19:24 Titel: |
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| cemsom hat Folgendes geschrieben: |
ist es der winkel zwischen fg ung fz ..? |
ja
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 19:28 Titel: |
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| cemsom hat Folgendes geschrieben: | jo danke :-) dann muss unser beta ungefähr 137 grad sein,
aber das macht irgendwie kein sinn ,die groß kann doch nicht die ablenkung sein und der turm von pissa ,so krass schieß ist er auch nicht dann ist unser beta nicht der gesuchte winkel...
der muss auf jeden fall viel viel kleiner sein ,denn ich muss es ja noch in winkelminuten umrechnen
ja die winkelgeschwindigkeit ist 2*pi/24*3600s =w danke für dein indirekten tipp
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Einverstanden
Nicht einverstanden; Tipp: Schau dir mal die Buchstaben genauer an, Gruß, Markus 
Einverstanden, beta ist nicht der Winkel für die Abweichung, der gesucht ist.
Magst du mal die beiden Kraftpfeile für die Gewichtskraft und die Zentrifugalkraft anschauen? Kannst du damit erstmal nur zeichnerisch in einer Skizze herausfinden, wie groß die Gesamtkraft auf den Körper ist, und in welche Richtung diese Gesamtkraft zeigt?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 19:55 Titel: |
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Das ist leider noch nicht ganz der fertige Weg zum Ergebnis.
Tipp: Mal dir mal deine Skizze so, dass du den entscheidenden Bereich deutlich größer darstellen kannst.
Und dann zeichne das F_z mal wirklich ungefähr nur so lange ein, wie es tatsächlich im Vergleich zur Gewichtskraft ist (Gerne vorher die Zahlenwerte für die Beträge mal explizit ausrechnen.)
Fällt dir dann auf, was du an deiner Skizze noch verändern musst?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 20:36 Titel: |
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Einverstanden, da ist kein rechter Winkel
Magst du mal versuchen, meinem Tipp von vorhin zu folgen?
Also ausrechnen, wie groß der Betrag der Zentrifugalbeschleunigung ist, ausrechnen (bzw. nochmal hinschreiben), wie groß der Betrag der Erdbeschleunigung ist, und dann deine Skizze so neu zeichnen, dass die Längenverhältnisse stimmen?
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 22:37 Titel: |
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ich weiß jetzt wie ich das ganze zeug rechnen muss :-)
wir haben kein rechten winkel
und die strecke f-gesamt ist unbekannt (man könnte es ablesen ,wenn ich alles gut abzeichnen würde)
aber ich kann ja den cosinus satz anwenden ,dann würde ich die gesamt beschleunigung herausfinden
und danach müsste ich den sinusatz anwenden :-) richtig oder richtig
nebenbei eine andere frage ,die gesamtkraft lässt sich nicht rechnen durch fz+fg ne :-)
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 31. Okt 2008 22:56 Titel: |
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Gratuliere, du hast den Bogen raus
| cemsom hat Folgendes geschrieben: |
nebenbei eine andere frage ,die gesamtkraft lässt sich nicht rechnen durch fz+fg ne :-) |
Nee Aber wenn du das als vektorielle Summe mit Vektorpfeilen drüber schreibst, dann stimmts
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cemsom
Anmeldungsdatum: 30.10.2008
Beiträge: 29
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| cemsom Verfasst am: 31. Okt 2008 23:06 Titel: |
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Erstmal danke für alles ,für deine unterstützung hilfe stellung :-)
du bist der beste 
naja würde ich dich gern zum döner essen einladen markus
jetzt kann ich ruhig schlafen gehen 
freundliche grüße cemsom
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