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Fliehkräfte: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:56 So 27.08.2006
Autor: Miaka

Aufgabe
a. Welche Gebiete der Erde erfahren die grössten Fliehkräfte?

b. Wo wiegen Massen schwerer, am Äquator oder an den Polen? Begründen Sie ihre Antwort.

Hallo !!!!

Ich weiss nicht, wie ich diese Fragen beantworten soll...

Ich hoffe, ihr könnt mir helfen!!!

Danke im Voraus,

Miaka

        
Bezug
Fliehkräfte: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 03:19 So 27.08.2006
Autor: Josef

Hallo Miaka,

> a. Welche Gebiete der Erde erfahren die grössten
> Fliehkräfte?
>  
> b. Wo wiegen Massen schwerer, am Äquator oder an den Polen?
> Begründen Sie ihre Antwort.



die Erdbeschleunigung am Nordpol beträgt g=9.832 m/s2, am Äquator dagegen nur 9.780 m/s2. Ein Mensch von 72 kg Masse wiegt also im Norden 707.9 N, im Süden nur 704.2 N. (N steht für Newton und ist die Einheit der (Gewichts-)kraft, das Gewicht ist eine Kraft, müsste daher also eigentlich immer in Newton angegeben werden.)
Die Abweichung rührt daher, dass die Erde aufgrund ihrer Rotation am Äquator etwas ausgebeult ist (und zwar gerade soweit, dass die Erdoberfläche eine "Fläche konstanten Graviationspotentials" ist, d.h. die Summe aus potentieller Energie (Gravitation) und kinetischer Energie  (aus der Erdrotation) überall gleich ist.) . Wäre das nicht so, würde z.B. das Wasser der Ozeane sich dahin bewegen, wo die Energie minimal ist. Da die Erde als ganze ebenfalls (zwar sehr langsam) verformbar ist, nimmt sie diese Gleichgewichtsgestalt über die Jahrmillionen an.
Die Kraft, die auf einen Körper wirkt, ist der Energieunterschied in zwei leicht verschiedenen Höhen (für mathematisch bewanderte:
die Ableitung der Energie nach dem Ort bzw. der Höhe). Diese muss, auch wenn die Energie überall gleich ist, nicht konstant sein, sondern variiert mit der geografischen Breite. Dividiert man die Kraft durch die Masse des Körpers, bekommt man die Erdbeschleunigung, die  man aus der Dauer einer Pendelschwingung bestimmen kann:

   t= 1/(2 Pi) (l/g) 1/2

wobei l die Pendellänge und g die Erdbeschleunigung ist.
Diese Abweichung wurde bereits im 17. Jahrhundert von dem französischen Astronomen Jean Richer bemerkt, der in Guyana (nahe dem Äquator) feststellte, dass seine Pendeluhren im Vergleich zur Pariser Heimat 2.5 min pro Tag nachgingen.


[]Fundstelle

Viele Grüße
Josef

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