Warum ist (anscheinend) (anscheinend) (anscheinend) die Rotation der Erde nicht kongruent / ähnlich der gleichförmigen Kreisbewegung? [Duplikat]

Okay, das scheint eine sehr "einfache" Frage zu sein.

Ich zitiere einige Zeilen von einer Website :

„Wir können die Rotation oder Drehung der Erde nicht spüren, weil wir uns alle mit derselben konstanten Geschwindigkeit bewegen.“

„Warum spüren wir nicht, wie sich die Erde um ihre eigene Achse dreht oder dreht? Das liegt daran, dass sich die Erde stetig dreht – und sich mit konstanter Geschwindigkeit im Orbit um die Sonne bewegt – und Sie als Passagier direkt mit sich trägt.“

Okay, ich verstehe die Tatsache, dass sich der Boden, die Atmosphäre und alle "Dinge" auf der Erde mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen. Es ist fast so, als würden wir in einem Zug oder Flugzeug reisen, wo wir normal wie auf dem Boden gehen können, ohne etwas Ungewöhnliches zu empfinden.

Aber meine „Physik“-Intuition scheint dieser Erklärung zu widersprechen. So sehe ich dieses Problem:

Wir wohnen auf dem Boden und bewegen uns mit der Erde, ganz ähnlich wie in einem " 2 -D Circular Motion", mit dem Radius der Erde als Radius des "Kreises". Aber die Geschwindigkeit ändert sich jeden Moment, da sich ihre Richtung (die an dem gegebenen Punkt tangential zum Kreis ist) ständig ändert. Die Geschwindigkeit ändert sich - -- Es muss also eine gewisse Beschleunigung geben , da eine gleichmäßige kreisförmige Bewegung immer eine beschleunigte Bewegung ist.

Ich sehe also , dass es "eine gewisse Beschleunigung" gibt . Nach Newtons Gleichung F Netz = m . a , müssen wir eine Kraft erfahren, die erforderlich ist, um die notwendige Zentripetalbeschleunigung bereitzustellen ( = v 2 r ) .

Also, kurz gesagt, ich beschreibe mein Problem als:

Wenn wir ein Karussell fahren, spüren wir eine „bestimmte“ Kraft, die auf uns drückt und radial von der Mitte weg wirkt. Warum spüren wir bei der Erdrotation nicht die gleiche "gewisse" Kraft?

EDIT: Kann bitte jemand diese "Duplikat" -Markierung entfernen? Meine Frage bezieht sich nicht speziell auf "Warum spüren wir die Erdrotation nicht?".

Es geht vielmehr um "Warum (anscheinend) ist die Erdrotation nicht kongruent/ähnlich einer normalen gleichförmigen Kreisbewegung (wie in einem Karussell)?". Sicherlich werde ich die Frage umformulieren, um genauer zu sein.

Kein Physiker hier, aber vielleicht ist die einzige Möglichkeit für Ihren Körper, eine Kraft tatsächlich zu „fühlen“, dass Partikel um ihn herum unterschiedliche Kräfte erfahren. Mit anderen Worten, für unseren Körper ist alles stationär, da er sich mit den Partikeln um ihn herum bewegt und sie alle die gleiche Kraft erfahren. Was den Unterschied zum Karussell betrifft, so erfährt in diesem Fall nur ein Teil Ihres Körpers die Zentripetalkraft und alle übrigen Teile Ihres Körpers werden an Ort und Stelle gehalten, indem sie gegen andere Körperteile drücken, und das ist was lässt dich die Kraft spüren.
Angenommen, Sie befinden sich am Äquator, wo die Wirkung der Zentripetalkraft am größten ist. Auch hier beträgt die auf Sie wirkende Zentripetalkraft nur 0,34 % der Gravitationskraft. „Fühlen“ wird dann also zu einem relativen Begriff. Sie würden es sicherlich "fühlen", wenn die Schwerkraft "abgeschaltet" werden könnte. Auch wenn es am Äquator 0,34 % sind, sinkt es noch weiter, wenn Sie sich davon entfernen.
Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/12487/2451 und Links darin.
Trägheitskräfte wie die Zentrifugalkraft sind scheinbar, aber nicht real. Wie viel Zentrifugalkraft würden Sie spüren, wenn das Karussell alle 24 Stunden eine Runde drehen würde?
Selbst mit Ihren Überarbeitungen ist diese Frage immer noch ein Duplikat von Warum können wir nicht fühlen, wie sich die Erde dreht? Die "sichere" Beschleunigung ist im Grunde die Zentrifugalkraft, die Dan in seiner Antwort dort erwähnt hat.

Antworten (5)

Sie haben Recht, und das ist eine großartige Frage. Die Zentripetalkraft wird durch die Schwerkraft auf der Erde bereitgestellt. Wenn eine Person ist 80 k g , aber es ist eine sehr kleine Kraft, 80 ∗ 465 2 6.37 ∗ 10 6 = 2.71 N , was aufgrund der Erdrotation eigentlich eine Diskrepanz auf Ihrer Personenwaage ist!

Wenn Sie sich jedoch fragen, warum uns die Drehung nicht schwindelig macht, stellen Sie sich vor, Sie drehen sich auf der Stelle. Was ist Ihre lineare Geschwindigkeit? 0   m / s , wie du noch bist. Aber dir ist immer noch schwindelig. Dies liegt an einer hohen Winkelgeschwindigkeit ω , und das spüren wir wirklich. Aber ω auf Erden ist sehr klein - 7.2921159 × 10 − 5   r a d / s , also fühlen wir uns ziemlich stationär.

Ein Teil der Abweichung, die früher verwendet wurde, ist auf eine andere nicht-kugelförmige Form der Erde zurückzuführen.
Ihr erster Absatz ist ALLES, was ich als Erklärung wollte. Danke sehr !!!! Ich habe die Frage so umformuliert, dass sie "meinen Bedürfnissen entspricht". Danke noch einmal !

Deine Argumentation ist absolut richtig. Wir spüren eine Zentrifugalkraft aufgrund der Tatsache, dass wir uns in einem Rahmen befinden, der die Rotationsbewegung ausführt. Dies ist der Grund, warum das Gewicht eines Objekts in der Nähe der Pole etwas größer ist als in der Nähe des Äquators. Weil die Zentrifugalkräfte in der Nähe des Äquators maximal sind, aber in der Nähe des Pols verschwinden. Aber dieser Effekt ist ziemlich klein im Vergleich zur Anziehungskraft der Erde. Deshalb spüren wir es im täglichen Leben nicht auf offensichtliche oder triviale Weise.

Die im Karussell (oder den Riesenrädern) erzeugten Zentrifugalbeschleunigungen sind ziemlich groß im Vergleich zu den Zentrifugalbeschleunigungen, die aufgrund der Erdrotation erzeugt werden. Dadurch erscheinen sie recht auffällig. Außerdem ändert die Nettorichtung der Zentrifugalbeschleunigung ständig ihre Richtung, da die Richtung der Zentrifugalbeschleunigung aufgrund der Drehung des Karussells ständig ihre Richtung ändert (im Rahmen der Erde). Bei der Bewegung der Erde ändert die Zentrifugalkraft ihre Richtung (im Rahmen der Erde) nicht.

Warte, was genau meinst du mit "Karussell"? Ich stelle mir so etwas vor: google.com/… , mit vertikaler Rotationsachse. In einer solchen Konfiguration ist die Zentrifugalbeschleunigung niemals „entlang“ oder „weg von“ der Gravitationskraft, sondern bleibt immer senkrecht dazu!
@IliaSmilga Danke für den Hinweis auf den Fehler. Ich hatte das Karussell mit dem Riesenrad verwechselt. Ich habe die Antwort bearbeitet.

Sie "fühlen" die Drehung, wenn der Messwert einer Federwaage zwischen dem Äquator und einem der Pole variiert, der an den Polen größer ist als am Äquator.
Sie bemerken den Effekt nicht, weil er so klein ist - ungefähr 0,02 N k g − 1 in 9.81 N k g − 1 .

Ein weiteres Beispiel ist die Zirkulation großer Luftströmungen in der Atmosphäre, deren Richtung durch die Erdrotation bestimmt wird.
Diese sind auf die Coriolis-Kraft zurückzuführen .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

80 * 0,02 = 1,6 N, also scheint Ihr Wert anders zu sein als die Antwort von rb612. Wo ist die Diskrepanz?
Die Schwankung beträgt ca. ab 9.78 am Äquator zu 9.83 an den Polen. Nur etwa die Hälfte dieser Variation ist auf die aktuelle Rotation der Erde zurückzuführen, die andere darauf, dass die Erde ungefähr ein abgeflachtes Sphäroid (gequetschte Kugel) ist und daher der Abstand zum Erdmittelpunkt von der Oberfläche an den Polen geringer ist. Diese Formänderung ist ebenfalls auf die Rotation der Erde zurückzuführen, wurde jedoch bei der Entstehung der Erde erreicht. Ich habe also nur die Variation aufgrund der Drehung verwendet, nicht den Abstand vom Zentrum.

Tatsächlich erlebst du gerade eine Zentrifugalkraft. Wie würden Sie wissen, ob Sie es fühlen? Kräfte sind Vektoren. Du denkst, du spürst jetzt nur die Schwerkraft, aber in Wirklichkeit erlebst du eine Nettokraft, die die Summe aus Schwerkraft und Zentrifugalkraft ist. Aufgrund dieser Zentrifugalkraft wird die Richtung der Vertikalen leicht verändert. Menschen am Äquator spüren weniger Gewicht, weil die Zentrifugalkraft dort maximal ist und der Schwerkraft völlig entgegengesetzt ist.

Bitte beachten Sie, dass es immer die Nettokraft ist, die Sie erfahren.

Tatsächlich ist die Schwerkraft viel größer als die Zentrifugalkraft, die wir erfahren. Am Äquator ist die Zentrifugalkraft der Schwerkraft entgegengesetzt, sodass der einzige Beitrag der Zentrifugalkraft darin besteht, die Nettoabwärtskraft, die wir spüren, um einen kleinen Betrag zu verringern. An anderen Stellen (mit Ausnahme von Polen ohne Zentrifugalkraft) wirkt die Zentrifugalkraft in einem Winkel zur Schwerkraft, sodass sie zusätzlich zur abnehmenden Wirkung der Schwerkraft auch die Vertikale verändert.

Weil Zentrifugalkraft auf Sie wirkt.

Wenn Sie auf einer ebenen Fläche stehen (in Ihrer Referenz nicht Erde, Erde ist abgeflacht). Diese Zentrifugalkraft wird als normale Reaktion bezeichnet .

Damit Sie in einem konstanten Zustand sind und nicht wegfliegen oder im Boden versinken, gleicht die normale Reaktion Ihr Gewicht aus.

Der Vergleich mit Karussell ist nicht angebracht, da beim Karussell Ihr Gewicht zu groß ist, während die Kraft, die Sie an der Bodenplatte hält, sehr gering und je nach Sitz-/Standposition unterschiedlich ist (Reibungskraft).

Falls du erdest, bist du so groß wie ein Fleck. Riesige Kräfte wirken auf dich ein, um sich gegenseitig auszugleichen.

Während Sie beim Karussell die Zentrifugalkraft spüren, tut das kleine Staubkörnchen normalerweise nicht (es sei denn, Sie machen die Grundplatte zu glatt, weniger Reibung).

Das Staubkorn bleibt immer auf der Fahrspaßfahrt :)

Die Zentrifugalkraft ist nicht die normale Reaktionskraft. Die Zentripetalkraft ist die Gravitationsanziehung, die durch die normale Reaktionskraft nicht vollständig aufgehoben wird – der Rest ist die Zentrifugalkraft.
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