Referat Wiederholung Trägheit und Bezugssysteme

Trägheit und Bezugssysteme
Von Alexander Roth und Martin Mayer
Gliederung des Referats:
- Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft
- Corioliskraft
- Inertialsysteme und Galilei-Transformation
- Aufgaben
Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft
Zentripetalkraft
Von Außen betrachtet
Zentripetalkraft wirkt wirklich
Zentripetalkraft wirkt auf die Kugel
Mit gleichem Betrag wirkt die Gegenkraft am Boden
Zentrifugalkraft
Die Kugel spürt die Zentrifugalkraft
Die Zentrifugalkraft ist eine Scheinkraft
Die Kugel spürt die Zentrifugalkraft wegen der
Trägheit
Es gibt keine Gegenkraft
Im Betrag ist die Zentrifugalkraft genau so groß wie die Zentripetalkraft
Beide wirken jedoch entgegengesetzt.
Corioliskraft...
... ist eine Scheinkraft
... wirkt nur, wenn man sich in dem rotierenden Bezugssystem bewegt
Ziel
Ziel
Start
Start
Ziel
Start
Betrachter
Ziel
Start
Inertialsysteme und Galilei-Transformation
Inertialsysteme sind:
- Bezugssysteme in denen:
- Zeit t ist in allen Bezugssystemen zu jeder Zeit identisch ist
- die Bezugsysteme bewegen sich mit konstanten Geschwindigkeiten oder ruhen
Galilei-Transformation:
Voraussetzung:
- die Bezugsysteme sind Inertialsysteme
- man kennt die Relativgeschwindigkeiten zwischen den Bezugssystemen
Dann kann man in beide Bezugssysteme umrechnen.
Beispiel:
Auto fährt mit 100 km/h
1. Kanone feuert Kugel mit 100 km/h nach vorne
2. Kanone feuert Kugel mit 100 km/h nach hinten
3. Kugel wird aus dem Fenster gehalten und losgelassen
Lösung:
1. von außen: 200 km/h
2. von außen: 0 km/h
3. von außen: 100 km/h
vom Auto: 100 km/h
vom Auto: -100 km/h
vom Auto: 0 km/h
Aufgaben:
S. 58 Nr.5
a)
b)
c)
Ansicht als freier Fall
Man muss sich mit der Anfangsgeschwindigkeit der Kugel bewegen
vB = v0
Ansicht als waagerechter Wurf:
Indem man sich mit der y-Komponente der Anfangsgeschwindigkeit der Kugel
bewegt
vB = sin(α) * v0
Ansicht als senkrechter Wurf
Indem man sich mit der x-Komponente der Anfangsgeschwindigkeit der Kugel
bewegt
vB = cos(α) * v0
S. 90 Nr.2
b)
a)
rE = 6,371 ⋅10 6 m
ρ E = 5,520 ⋅10 3
kg
m3
4
G = γ ⋅ ρE ⋅ π ⋅ r
3
Werte einsetzen
rE = 5,371 ⋅10 6 m
m
r2
m
ρ=
V
4
VKugel = π ⋅ r 3
3
G =γ
ρ E = 5,520 ⋅10 3
G = 8,287
m
s2
Einsetzen
ρ ⋅V
G =γ E2
r
Einsetzen
G =γ
4
3
r2
ρE ⋅ π ⋅ r3
4
= γ ⋅ ρE ⋅ π ⋅ r
3
Doppelter Radius
Doppelte Schwerkraft
kg
m3

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