Was passiert am Ende der Coriolis-Ablenkung

Stellen Sie sich vor, wir starten eine Kanonenkugel genau nach Süden von einem Punkt bei 45 Grad Breite in der nördlichen Hemisphäre (z. B. dem Punkt, der mit dem Koordinatensystem in diesem Diagramm definiert ist ). Die Kanonenkugel bewegt sich 5 Minuten lang (durch Vakuum - Luftwiderstand ignorieren), erfährt eine Coriolis-Ablenkung und driftet "rechts/westlich" und endet bei 40 Grad Breite.

Einige Nanosekunden bevor sie auf den Boden trifft, ist die Rotations-/Tangentialgeschwindigkeit der Kanonenkugel langsamer als die Tangentialgeschwindigkeit des Bodens darunter. Damit die Kanonenkugel am Auftreffpunkt haften bleibt, muss ihre Tangentialgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeit des Bodens übereinstimmen.

Welche Auswirkung hat dieser Geschwindigkeitsunterschied auf die Kanonenkugel beim Landen/Aufprall? Erfährt es aufgrund von Reibung eine plötzliche West-Ost-Beschleunigung? Wenn ja, wäre dieser Effekt in diesem Fall noch ausgeprägter, in dem das Projekt vom Nordpol abgefeuert wird?

Antworten (2)

Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen dem, was in Ost-West-Richtung und dem, was in Nord-Süd-Richtung passiert. Beim Aufprall erfährt es aufgrund des Aufpralls eine ziemlich plötzliche Beschleunigung, und je nach Flugbahn und Art des Aufpralls auf dem Boden bleibt es möglicherweise nicht hängen, sondern prallt ab, rutscht oder was auch immer ...

Ja, ich bin DER TYP, der eine 6 Jahre alte Frage beantwortet, LOL.

Ihre Intuition ist richtig. Als sie die Kanone verließ, hatte die Kanonenkugel eine nach Osten gerichtete Geschwindigkeit von 1.074,9 Fuß pro Sekunde, so schnell bewegte sich die Kanone nach Osten. (Angenommen, Erdradius = 3959 Meilen).

Wenn es ankommt, bewegt sich der Boden aufgrund des niedrigeren Breitengrades mit 1.164,5 Fuß pro Sekunde nach Osten. Wie signifikant ist dieser Unterschied von 90 FPS? Mal sehen.

Um 5 Breitengrade in 5 Minuten zurückzulegen, legt die Kanonenkugel in 5 Minuten 345,5 Meilen zurück. Das sind 1,82 Millionen Fuß in 300 Sekunden. Das sind etwa 6.080 Fuß pro Sekunde.

Das Ost-West-Delta von 90 FPS bei der Landung beträgt 1,5 % der südlichen Geschwindigkeit von 6.080. Also ja, es wird eine kleine Drehung im Uhrzeigersinn (aus der Sicht des Schützen) bewirken und die Kanonenkugel um eine winzige, aber messbare Entfernung nach Osten ablenken. Die Drehung im Uhrzeigersinn, die durch die ersten Sprünge verursacht wird, wird tatsächlich dazu führen, dass zukünftige Sprünge den Ball auch nach Westen ablenken.

Und ja, dieses Delta wäre größer, aber nicht astronomisch größer an den Polen. Anstelle von 90 FPS würde das Delta zwischen dem nach Osten gerichteten Vektor der Kanonenkugel (jetzt Null, weil sie von der Stange abgefeuert wird) auf dem Boden landen und sich 132 FPS schneller nach Osten bewegen als die Kugel oder 2,2 % ihrer südlichen Geschwindigkeit.