Diskussion:Corioliskraft/Archiv/2007

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[[Diskussion:Corioliskraft/Archiv/2007#Thema 1]]

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Neuordnung der Kapitel

Ich schlage folgende Neuordnung der Kapitel von Corioliskraft vor.

• Statt bisher:

1. Erklärung
2. Kurzerklärung am Beispiel der Erde
3. Berechnung
4. Darstellung als Kreuzprodukt zweier Vektoren
5. Veranschaulichung
6. Komponenten der Corioliskraft
   1. Tangentiale Komponente der Corioliskraft durch radiale Bewegung
7. Corioliskraft in der Atmosphäre
8. Einfluss der Corioliskraft auf Wasserstrudel
9. Typische Corioliskräfte des Alltags
10. Weblinks
    1. Videos

• neu etwa so:

... (hab ich weggenommen - war nicht mutig genug! ;-) --FToussaint 09:30, 12. Dez. 2007 (CET)

Irgendwie sollte das dann etwas übersichtlicher werden. Vielleicht kann man 5. noch in 3. integrieren.

Hat jemand Kommentare/Anregungen? -- FToussaint 23:11, 7. Dez. 2007 (CET)

Ja.

1. Beschreibung des Effekts: An die Erfahrungswelt anknüpfende Erläuterung am Beispiel einer sich auf einem Karussel nach außen bewegenden Person.
2. Theorie: Einordnung in theoretisch-physikalischen Kontext; Formeln, kurz und knackig; verbale Erklärung der Formeln.
3. Coriolis-Kraft auf der Erde
   1. Erklärung: Qualitativ
   2. Formeln: für die Horizontal- und die Vertikalkomponente der Coriolis-Kraft in Abhängigkeit vom Breitengrad und der Bewegungsrichtung
   3. Diagramme: zur Veranschaulichung der Formeln
4. Anwendung (Videos hier jeweils einordnen)
   1. Atmosphäre
   2. Eisenbahn
   3. Kran
   4. Strudel beim Wasserabfluss
   5. ...

Viele Grüße, Zipferlak 15:36, 11. Dez. 2007 (CET)

Vorschlag:

• statt auf der Erde lieber auf einer Kugel - wir rutschen mit der Darstellung leicht in die Meteorologie.
• Ich würde versuchen, die Theorie evtl. nach der Praxis zu machen. Wie stand so schön in den Wiki-Anleitungen: Die Meisten lesen einen Artikel so weit, bis sie nichts mehr verstehen - also sollte das Anschaulichere vielleicht zuerst kommen.

--FToussaint 09:30, 12. Dez. 2007 (CET)

Wegen mir auch "auf einer Kugel", sofern dem Leser hinreichend klar wird, dass das dort gesagte insbesondere für die Erde gilt. Meiner Meinung nach kann man die Theorie auch nach vorne stellen, sofern sie auch verbal erklärt wird und der Formelteil so kurz gehalten wird, dass der Leser merkt, dass es danach noch mal anschaulich weitergeht. Aber lass uns erstmal die Abschnitte neu schreiben, sortieren kann man dann immer noch. Viele Grüße, Zipferlak 09:37, 12. Dez. 2007 (CET)

Dann hätten wir wohl (mit leichter Umstellung):

1. KurzBeschreibung: An Erfahrungswelt anknüpfende Erläuterung (Beispiel einer sich auf einem Karussel bewegenden Person).
2. Coriolis-Kraft auf einer Kugel
   1. Erklärung: Qualitativ mit Diagrammen zur Veranschaulichung der Formeln
   2. Formeln: für die Horizontal- und die Vertikalkomponente der Coriolis-Kraft in Abhängigkeit vom Breitengrad und der Bewegungsrichtung
3. Theorie: Einordnung in theoretisch-physikalischen Kontext

• Formeln, so kurz und knackig wie möglich
• verbale Erklärung der Formeln.

1. Anwendung (Videos hier jeweils einordnen)
   1. Atmosphäre
   2. Eisenbahn
   3. Kran
   4. Strudel beim Wasserabfluss
   5. ...

OK ?

Sollten wir für den Entwurf der Neuversion einen Sandkasten basteln? --FToussaint 15:14, 12. Dez. 2007 (CET)

Sandkasten ist hier. Ihr seid alle herzlich eingeladen, zum Spielen vorbeizukommen, auch wenn ich nicht da bin. Wenn es Streit gibt, hole ich aber meinen großen Bruder, der wirft mit Sand. Viele Grüße, Zipferlak 09:38, 13. Dez. 2007 (CET)

Die Sandburg ist fertig. --Zipferlak 16:45, 27. Dez. 2007 (CET)

Ablenkung bei Ost- oder Westbewegungen

Luftteilchen auf der NHK immer nach rechts abgelenkt(auch, wenn sie sich Breitenkreisparalell bewegen). Nur am Äquator selbst wirkt sie nicht. (Quelle: Alan H. Strahler Physische geographie S.100)

Das ist Unsinn. Per Definition gibt es Corioliskräfte nur, wenn sich ein Körper zur Drehachse (z.B. Erdachse) hin oder von ihr weg bewegt. Das ist entlang der Breitengrade nicht der Fall, der Äquator macht da keine Ausnahme.

-- 84.167.197.228 15:30, 23. Nov. 2007 (CET)

Och nöö - nicht schon wieder so eine Behauptung. Bitte mal die Diskussion, z. B. unter Falsche Grafik und Anmerkung zum Artikel lesen.

-- Till.niermann 20:58, 23. Nov. 2007 (CET)

Ist es denn so schwer zu verstehen, dass eine Corioliskraft nur für die Bewegungskomponente senkrecht zur Drehachse entsteht? Das ist die Definition der Corioliskraft!!!! Wer etwas von Mathematik versteht, kann das auch aus dem Vektorprodukt herleiten. Wo ist diese Komponente, wenn sich ein Körper längs eines Breitenkreises bewegt? Da hat jemand die schöne Animation mit der drehenden Scheibe hochgeladen. Alles für die Katz? Der Körper bewegt sich senkrecht zur Drehachse, einfach mal richtig hinschauen!

-- 84.167.237.2 18:21, 6. Dez. 2007 (CET)

Das ist falsch, aber ich glaube, wir kommen der Sache näher, und ich ahne, wo Dein Missverständnis liegt. Ich versuche, das mal auf verschiedene Arten aufzudröseln, fordere Dich aber nochmals auf, hier nicht immer aus der Anonymität zu schreiben.

1) Nehmen wir die Gültigkeit der Formel F = 2m (V x W) an, mit den Vektoren Corioliskraft F, Winkelgeschwindigkeit W und Eigengeschwindigkeit V. Nimm weiter an, ein Vektorprodukt von Vektoren mit von null verschiedenen Beträgen sei genau dann gleich null (eigentlich: gleich dem Nullvektor), wenn sie parallel zueinander sind oder einer der Vektoren Null (der Nullvektor) ist (in etwas unglücklicher Formulierung steht das u.a. bei Kreuzprodukt). Bei der Beschreibung einer Bewegung in mittleren Breiten, die nach Ost oder West verläuft, ist weder die Geschwindigkeit des Objektes Null, noch die Winkelgeschwindigkeit der Erde. Auch ist V nicht parallel zur Erdachse. Also muss wohl nach der Vektorrechnung ein wenig Corioliskraft da sein.

2) Mit Deiner Formulierung dass eine Corioliskraft nur für die Bewegungskomponente senkrecht zur Drehachse entsteht kann ich nicht viel anfangen. Ich weiß offen gestanden nicht, was Du meinst. Wenn man es aber wörtlich nimmt, ist es falsch. Ich ahne aber etwas: Du verwechselst a) die Achse mit b) dem Vektor W (den man in Grafiken gern an die Achse zeichnet). Folglich nehme ich einmal an, dass Du entweder meinst, dass

a) eine Corioliskraft nur bei Vorhandensein einer Bewegungskomponente auf die Achse zu oder von ihr weg (also einer radialen Bewegungskomponente) entsteht. Das ist falsch und Du hast natürlich recht, wenn Du sagst, bei Ost-West-Bewegung bleibt die Achsenentfernung konstant. In der Formel kommt aber die Achse auch überhaupt nicht vor. Oder aber Du willst ausdrücken, dass

b) eine Corioliskraft nur bei Vorhandensein einer Bewegungskomponente senkrecht zur Winkelgeschwindigkeit W (nicht zur Drehachse!) entsteht. Das ist völlig richtig. Bei einer Bewegung nach Ost oder West ist eine solche Komponente vorhanden: W zeigt bei üblicher Darstellung nach Norden, also zum Himmelsnordpol, V zeigt irgendwo anders hin, jedenfalls irgendwie zur Seite. Damit hat V eine Komponente, die nicht parallel zu W ist. Also muss wohl ein wenig Corioliskraft da sein.

3) Dein Denkfehler in der Vektorrechnung war folgender: Es heißt, ein Vektor hat Betrag und Richtung - es heißt nicht: ein Vektor hat Betrag, Richtung und Fußpunkt. Ein angeschnippelter Fußball (der also im Flug rotiert) erfüllt die Drehimpulserhaltung, obwohl der Drehimpulsvektor sich mit dem fliegenden Ball durch den Raum zu bewegen scheint - Betrag und Richtung bleiben aber gleich. Indem Du versäumt hast, den Vektoren W und V vor Deinen Überlegungen den gleichen Fußpunkt zu geben (bei Dir war W wohl fest an der Achse, V fest am Probekörper), musstest Du glauben, das Vektorprodukt W x V sei Null, denn die Achse lag ja "querab" der Geschwindigkeit. Verschiebst Du W an den Fußpunkt von V, so siehst Du sofort, dass V von W fort zeigt, also W und V eine Fläche aufspannen, also W x V nicht Null ist.

4) Wenn Du in den Betrachtungen gern bei der Achse bleiben willst, geht das auch. Du musst dann nur formulieren: nur solche Bewegungen V, die achsenparallel sind, sind frei von C-Kraft. Dass Ost-West-Bewegungen nicht parallel zur Erdachse sind, ist unmittelbar klar.

-- FToussaint 11:14, 7. Dez. 2007 (CET)

Wer meine Aussage 'dass eine Corioliskraft nur für die Bewegungskomponente senkrecht zur Drehachse entsteht' nicht versteht, mit dem ist eine weitere Diskussion Zeitverschwendung. Ich verwechsle garnichts, denn der Vektor der Winkelgeschwindigkeit liegt genau in der Drehachse. Ich kann nicht glauben, dass du angeblich Physiker bist.--84.167.202.161 15:06, 7. Dez. 2007 (CET)

An den Unbekannten mit dynamischer IP (84.167...): Du hast in mehreren Punkten Unrecht:

1) Wenn Du aus dem negativen Vorzeichen der Formel schließt (oder woraus sonst?), die Kräfte gingen in verschiedene Richtungen,trifft das nicht zu. Das negative Vorzeichen ist nötig, um das in dieser Form Negative Kreuzprodukt auszugleichen, und macht das Ergebnis positiv.

2) Was ich schreibe als physikalischen Unsinn zu bezeichnen, finde ich anmaßend. In der Diskussion haben mindestens drei Personen versucht, Dir zu erklären, dass die Corioliskraft auch bei breitenparallelen Bewegungen auftritt. Da auch alle internationalen WebSites dies so sehen (bis hin zum gezeigten Bild des US-Labors), wirst Du es ja vielleicht auch irgendwann glauben.

3) Mit Blick auf die animierte Grafik (Kugel auf einem Drehteller) halte ich die Beschreibung, dass sich das rotierende System aus Sicht eines Außenstehenden unter dem Masseteilchen wegdreht, für sehr angemessen. Sie wurde auch schon von anderen auf dieser Diskussionsseite verwendet.

-- FToussaint 3.+5. Dez. 2007 (CET)

Für den außerhalb des Bezugssystems stehenden Beobachter ist das richtig, aber der bemerkt auch keine ablenkende Kraft und deshalb ist diese Beschreibung für das Verständnis der Corioliskraft nicht sehr hilfreich.

-- 84.167.237.2 19:33, 6. Dez. 2007 (CET)

Ok, wenn Du es nicht hilfreich findest, lies drüber hinweg. Die Community findet es offenbar hilfreich, denn wenn Du in der Diskussion nach dem Wort unter suchst, findest Du diese Formulierung an ganz vielen Stellen. Es wurde in der Diskusison ständig verwendet.

-- FToussaint 11:14, 7. Dez. 2007 (CET)

Anschaulich kann man die Ablenkung bei Ost-West-Bewegung folgendermaßen deutlich machen.

a) Zunächst nehmen wir einen Körper an, der sich am Äquator nach Osten bewegt. Gemäß der Formel F=2m(v x w) geht nun die Corioliskraft senkrecht nach oben, da sie ja auf der Erdachse senkrecht steht. Eine seitliche Ablenkung der Bewegung erfolgt nicht und die C-Kraft wird durch die Erdanziehung mehr als kompensiert. Die C-Kraft addiert sich zur bekannten Fliehkraft, die es am Äquator natürlich auch gibt.

b) Verschieben wir nun den Körper nach z.B. 45 Grad nördlicher Breite, so wirkt die Corioliskraft im 45-Grad-Winkel nach Süden/oben - sie steht ja immer noch senkrecht auf der Erdachse. Ihre vertikale Komponente wird nach wie vor von der Erdanziehung ausgeglichen, aber die Horizontalkomponente lenkt die Bewegung des Körpers nach rechts ab.

Ausgangspunkt für alle Betrachtungen ist die Massenträgheit. Aus ihr folgen Zentrifugal- und Corioliskraft.

Die Vertikalkomponente der C-Kraft wirkt wie eine zusätzliche Fliehkraft, unterscheidet sich aber durch ihre Ursache. Die "normale" Zentrifugalkraft wirkt auch bei einem (im rotierenden System) ruhenden Körper (s.u.). Sie entsteht durch die Rotation des Bezugssystems (z.B. der Erdkugel). Der vertikale Anteil der C-Kraft hingegen entsteht erst durch die Bewegung des Körpers im rotierenden System. -- FToussaint 22:46, 5. Dez. 2007 (CET)

Die Corioliskraft wirkt auf bewegungen senkrecht zur drehachse. Die bewegung entlang eines Breitenkreises West - Ost oder umgekehrt ist Senkrecht zur Dreh(Erd)achse. Die Bewegung in Nord-Süd Richtung ist im allgemeinen Schräg zur Erdachse, kann aber in Senkrechte und parallele komponente zerlegt werden. Dass die Corioliskraft am Äquator verschwindet liegt daran, dass sie genau auf den Erdmittelpunkt hinzeigt, oder genau von ihm weg, und keine horizontale komponente enthält.

Zugbeispiel

Fehlende Angabe

1. Befindet sich der Zug auf der Nord- oder Südhalbkugel der Erde?

Da im Beispiel von Köln die Rede ist, sollten wir von Nordhalbkugel ausgehen.

2.a) Wenn sich der Zug auf der Südhalbkugel befindet, dann ist es meinem Verständnis nach richtig, dass der Zug bei Fahrt nach Norden eine Kraft erfährt, die in Richtung Osten wirkt.
2.b) Wenn sich der Zug auf der Nordhalbkugel befindet, dann müsste meiner Meinung nach der Zug bei Fahrt nach Norden nach Osten abdriften, wenn keine äußeren Kräfte auf ihn wirkten. Da er aber auf Schienen fährt, die ihn in der Richtung halten, muss die Kraft, die der Zug "erfährt" (besser: die auf ihn wirkt), nach Westen weisen.

Völlig richtig. Das von Dir in 2b beschriebene (und von einem Erdbewohner beobachtete) Abdriften nach Osten ist genau Effekt der Corioliskraft. Die Schienen drücken als Gegenkraft nach Westen dagegen.--FToussaint 13:22, 7. Dez. 2007 (CET)

Fehler in der Rechnung

Ich bin mir nicht 100 % sicher, aber ich denk dass die Kraft die auf einen Zug wirkt nicht richtig berechnet ist.

Die müsste doch eigentlich sein

|${\vec {F}}$| = 2m |(${\vec {\omega }}\times {\vec {v}}$)| = 2 * 1000000 * 1 /(24 * 60 * 60) * 250/(3.6) * sin (52°) = 1266 N

Hi. Du hast leider n Fehler beim berechen deines omega gamacht. Du hast das 2*pi vergessen:

T= 24*60*60, f=1/T, Omega= 2*pi*f = 72,722 *10^-6 Daraus ergibt sich dann durch das Kreuzprodukt eine Kraft von 7959,13 N

Andere Zugrichtung

Wir sollten das gelegentlich mal als Beispiel für ost-west-fahrende Züge durchrechnen. Das ist spannend, weil die C-Kraft dann auch Komponenten hat, die nicht horizontal sind: sie weist schräg nach rechts, also nicht waagerecht wie bei meridionalen Bewegungen.

Noch'n anschauliches Zahlenbeispiel

Ein Fahrzeug erfährt bei 300 km/h auf 54° n.Br. eine Ablenkung von rund 1 kp pro Tonne, also 1 Promille seines Gewichtes.--FToussaint 14:30, 11. Dez. 2007 (CET)

Corioliskräfte in der Raumfahrt

Also den Beitrag mit der C-Kraft im Weltraum versteh ich nicht und halt ich außerdem für falsch. Um künstliche Schwerkraft in einer Raumstation zu erzeugen würde man die Raumstation rotieren lassen und durch die Zentrifugalkraft Schwerkraft simulieren. Diese kraft steigt mit steigendem Abstand von der Drehachse und bedarf auch keiner zylindrischen Raumstation. (Michael)

Ich habe ehrlich gesagt keine Ahnung wo der Abschnitt herkommt und worüber es da geht (hab ihn auch erst jetzt gelesen). -Saperaud ☺ 14:00, 17. Jun 2005 (CEST)

kann man dann den Beitrag einfach löschen und wer tut das? (Michael)

Der Artikelteil ist tatsächlich kompletter Unsinn, genauso wie der Teil über den Hammerwerfer. Habe mir deshalb erlaubt, beides zu löschen.--84.167.191.37 17:42, 17. Nov. 2007 (CET)

Das Kreuzprodukt v X w

Muß das Kreuzprodukt in der Formel Fc = 2m(v x w) nicht umgekehrt lauten, da ansonsten die Richtung der Kraft falsch wäre ?

 Find ich auch, deshalb ändere ich das jetzt einfach mal.

Nein, das stimmt schon, wie es geändert worden ist: F = -2m(w x v) = 2m (v x w) Mehr dazu findet man z.B. im Artikel über Scheinkräfte.

So ist es Korrekt!

Ja. Die Richtung, in der man die Kraft definiert ist zwar gleichgültig (Newton actio = reactio), weil man die Kraft oder die Gegenkraft betrachten und das Koordinatensystem spiegeln kann, aber so wie hier jetzt stimmt es mit den üblichen Lehrbüchern überein und sollte so bleiben.

Allerdings war die alte Version der Gleichung wohl etwas unglücklich. Links tauchte ein Delta auf, das nicht erklärt wurde, aber wohl die übliche Darstellung der 2. Ableitung sein sollte; rechts stand w x R statt w x v, was wohl nicht sein soll, da ruhende Körper keine C-Kraft erfahren. Wikis Bewegungsgleichung zeigt sehr schön, dass es zwei Darstellungen gibt: Die bekanntere direkte und die differentielle. Ich habe mal beide geschrieben, denke aber, dass man auf die differentielle (zweite) Darstellung an dieser Stelle gut verzichten kann. --FToussaint 15:08, 2. Dez. 2007 (CET)

Theorie

Sehe ich folgendes richtig?

Für einen außenstehenden Beobachter müsste sich ein Körper, der zunächst mit dem Äquator rotiert und nun nach Norden/ Süden bewegt wird, spiralförmig immer enger werdend um das Bezugssystem drehen, bis seine Geschwindigkeit kurz vor Erreichen des Pols annähernd unendlich groß ist. Das würde ja gelten, egal wie schnell der Körper sich zu Anfang bewegt und egal, wie schnell das Bezugssystem rotiert...

das hat aber nichts mit der Corioliskraft zu tun, sondern mit der Drehimpulserhaltung. Wenn r gegen 0 geht, dann geht die Winkelgeschwindigkeit gegen unendlich. Die Bahngeschwindigkeit bleibt aber mE die ganze Zeit konstant, da ja keine Bewegungsenergie verloren geht bzw. hinzugewonnen wird. --Hubi 06:57, 7. Apr. 2007 (CEST)

Die Scheinkraft kommt aber im Prinzip genau dadurch zu stande: die Erde selbst dreht sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Wenn man sich also auf der Erdoberfläche gerade in Richtung Pol (oder in Richtung Äquator) bewegt entsteht dadurch, dass die bahngeschwindigkeit der Erdoberfläche eben nicht konstant ist eine scheinkraft. --MrBurns 04:56, 6. Jul. 2007 (CEST)

Die Natur hat uns die Massenträgheit vorgegeben, aus der für beschleunigte Systeme A) (u.a.) Flieh- und Corioliskräfte folgen. Außerdem gilt B) für abgeschlossene Systeme die Drehimpulserhaltung. Nun kann ich die Corioliskraft ausrechnen und die zugehörige Beschleunigung. Das Ergebnis sollte dasselbe sein, als wenn ich gleich mit der Drehimpulserhaltung arbeite. Der Natur ist egal, welche Modelle sich die Menschen machen, um sie zu beschreiben.

Allerdings braucht man für dies Gedankenexperiment einen reibungsfrei bewegten Körper, den trotzdem starke Zentralkräfte an der Flucht hindern. Führt man Reibungskräfte ein, muss man den Drehimpulsübertrag auf die Erdkugel berücksichtigen. Das heißt für B) die Drehimpulsbetrachtung: die Summe der Drehimpulse von Erde und Körper ist konstant. Für A) die Lösung der Kräftegleichung gibt es plötzlich eine bremsende Gegenkraft. -- FToussaint 11:41, 9. Dez. 2007 (CET)

Drehteller

Wenn die Bewegung der Kugel auf dem Drehteller vom ruhenden Beobachter als geradlinig angesehen wird und die Coriolis-Kraft eine Scheinkraft ist, wieso kann man auch vom Weltraum aus sehen, dass sich z. B. Tiefdruckgebiete drehen? Wie soll man sich vor allem die Erde als Drehteller vorstellen?

---

Mal eine ganz banale Frage: Im Französischen bin ich ganz gut drauf, und deshalb weiss ich, wie "Coriolis" in dieser Sprache ausgesprochen wird. Ich wollte aber immer schon mal wissen, wie DEUTSCHE Physiker diesen Namen aussprechen ??? -- Im übrigen kann ich euch versichern - auch "knapp" unterhalb des Äquators (also in Kigali / Ruanda oder Brazzaville /Kongo) fliesst das Wasser in derselben Drehrichtung aus der Badewanne wie bei uns. (Hat mich selber immer gewundert.) Hat jemand eine Erklärung dafür?

Siehe Einfluss der Corioliskraft auf Wasserstrudel. --Till.niermann 19:26, 3. Jul. 2007 (CEST)

Danke für den Hinweis. Das Kapitel hatte ich natürlich gelesen.

(Allerdings muss ich dir sagen, dass deine französischen Kollegen hier erheblich ausführlicher sind, ohne dass auch sie meine Frage beantworten könnten - ausser mit der Ausrede, dass die Form der Badewanne eine Rolle spiele. - Dabei wollen wir mal unterstellen, dass Badewannen und "lavabo" (= "Waschbecken") in physik-experimenteller Hinsicht keinen grundsätzlichen Unterschied darstellen.)

Aber leider beantwortest auch du meine Frage nicht in befriedigender Weise, weswegen nach einer besseren Antwort gesucht werden muss.

(Abgesehen davon, dass ich immer noch auf die Antwort warte, wie die DEUTSCHEN Physiker "Corioliskraft" aussprechen.)

Um den Kern der Anregung / Anfrage noch einmal sehr deutlich auszudrücken:

Wir sind uns hoffentlich einig, dass - jedenfalls nach derzeitigem Kenntnisstand "oberhalb" der Quanten-Mechanik - keine Wirkung ohne Ursache.

Nun fülle je Versuch eine Badewanne etwa eine Handbreit mit Wasser. Warte eine halbe Stunde, bis sich das Wasser voll beruhigt hat. Dann ziehe vorsichtig den Stöpsel - der Abflussstrudel wird sich in unseren Breiten im Uhrzeigersinn drehen.

Fülle die Wanne unter den angegebenen Bedingungen erneut. Ziehe vorsichtig den Stöpsel und umwühle den Abflussstrudel zu Experimentzwecken kräftig GEGEN die zu erwartende Richtung. Es dauert nicht 15 Sekunden und der Strudel bewegt sich wieder im Uhrzeigersinn. Sage mir bitte nicht, das sei Folge eines Strudel-Chaos. Wir hatten uns soeben verabredet - keine Wirkung ohne Ursache.

Dies allein erfordert eine Erklärung - meines laienhaften Erachtens nach jenseits der Corioliskraft.

Deshalb - erkläre mir nun bitte noch, warum "knapp unterhalb des Äquators" (Kigali, Brazzaville) nach meinen eigenen Beobachtungen dieselben Strudel-Verhältnisse in der Badewanne herrschen wie oberhalb des Äquators. (Da francofon, bin ich leider nie im Süden Südafrikas gewesen, um dort die Verhältnisse zu beobachten, die angeblich völlig gegensätzlich zur Nord-Halbkugel sein sollen. Aber dies sollte der physikalischen Argumantation eigentlich keinen Abbruch tun.) Einverstanden - die Coriolis-Kraft ist vielleicht zu schwach, um die Phänomene zu erklären; aber welche Kraft ist es dann???

Also, ohne Dir zu nahe treten zu wollen: Nur aus Deinen Beobachtungen "knapp unterhalb" des Äquators (ich nehme an, Du meinst südlich) darauf zu schließen, dass dort dieselben Verhältnisse herrschen wie in unseren Breiten, finde ich etwas vermessen. So wie schon Deine Überzeugung, dass sich der Strudel bei uns stets in derselben Richtung dreht, nur auf Einzelbeobachtungen beruht, die, mit Verlaub, wahrscheinlich keiner statistischen Überprüfung standhalten würden. Zu dem Thema siehe auch [1]. Am Rande bemerkt: Es wäre nett, wenn Du Deine Beiträge zumindest mit Deiner IP-Adresse "unterschreiben" würdest (zweites Symbol von rechts in der Symbolleiste über dem Edit-Fenster). --Till.niermann 16:57, 5. Jul. 2007 (CEST)

Falsche Grafik und Anmerkung zum Artikel

Diese Grafik ist doch falsch !?

Ich habe mir nun alle Artikel und Diskussionen durchgelesen, und bin nun davon überzeugt, dass diese Grafik einen Fehler hat: Die Winde parallel zum Breitengrad (also in West-Ost und Ost-West-Richtung) erfahren keine Ablenkung durch die Corioliskraft. Die Kraft wirkt nur auf eine Bewegung mit einer Komponente in Richtung Pol/Äquator. Daher sind die roten Pfeile an den West-Ost und Ost-West Winden in dieser Grafik falsch. Bei der Betrachtung des Tiefdruckgebiets strömt die Luft von allen Seiten ins Zentrum, um dort aufzusteigen. Doch nur die Nord/Süd gerichteten Winde werden durch die Corioliskraft abgelenkt, und zwar auf der Norhalbkugel nach rechts in Bewegungrichtung und auf der Südhalbkugel nach links. Nur diese Ablenkung setzt das System "Tiefdruckgebiet" in Rotation, da an den zwei gegenüberliegenden Seiten in die gleiche Richtung "geschoben" wird. Die Winde parallel zum Äquator werden also durch die Drehbewegung des Systems automatisch in die Rotationsrichtung einfließen.

Noch ein Punkt aus dem Artikel: Der Autor schreibt: "Jede nichtparallele Bewegung zur Erdachse in der Atmosphäre wird durch die Corioliskraft abgelenkt." Das ist etwas missverständlich ausgedrückt. Da die Corioliskraft nur auf Bewegungen in Nord-oder Süd-Richtung wirkt, da bewege ich mich von der Richtung her aber parallel zur Erdachse. Besser wäre doch der Hinweis, dass die Kraft auf jede Bewegung wirkt, die eine Änderung des Abstands von der Erdachse zur Folge hat - wenns schon so wissenschaftlich sein soll. Verständlicher ist meiner Meinung nach immer noch der Hinweis, dass alles was auf der Nord-Süd Achse bewegt durch die Coriolis-Kraft beeinflusst wird.

Gruß, ufox

Die Grafik ist RICHTIG, die Folgerungen von ufox sind FALSCH. Die Winde (wie auch jede andere bewegte Masse) parallel zum Breitengrad erfahren nur am Äquator keine Ablenkung durch die Corioliskraft, da nur dann der Abstand zur Erdachse konstant bleibt und gleichzeitig die horizontale Komponente der Corioliskraft Null ist. Da die Breitenkreise parallel zum Äquator verlaufen, ist eine geradlinige Bewegung auf der Kugeloberfläche entlang dieser Kreise, also in West-Ost-Richtung, nicht möglich, außer eben am Äquator selbst. Dies bedeutet, dass bei jeder geradlinigen West-Ost- (oder Ost-West-)gerichteten Bewegung, die nicht auf dem Äquator stattfindet, der Abstand zur Erdachse verändert wird, und somit wirkt dann auch immer die Corioliskraft. --Till.niermann 19:48, 6. Jul. 2007 (CEST)

- Also das muss mir jemand erklären, warum ich mich bei einer Bewegung auf einem Breitengrad von der Erdachse entferne...Ein Breitenkreis ist ein Kreis wie der Äquator auch, dessen Mittelpunkt auf der Erdachse sitzt. Nur dass alle Breitenkreise kleiner sind als der Äquator - aber ALLE Breitenkreise sind wie das Wort so schön sagt "Kreise", die einen Mittelpunkt haben - und der liegt nun mal auf der Erdachse. Und Breitenkreise haben auf allen Punkten sogar den gleichen Abstand zum Erdmittelpunkt. Sogar der 90 Grad Breitenkreis am Nordpol liegt auf der Erdachse, nur eben mit Radius 0. Und darum ist diese Grafik und alle Abhandlungen die behaupten die Coriolis-Kraft wirke auf ALLE Bewegungen FALSCH! In allen Beispielen und Erklärungen ist immer von Zügen Autos etc. die Rede, die in Nord/Südrichtung fahren. Klar, hierbei ist die Coriolis-Kraft am Größten. Und klar ist auch, dass die Winde nicht nur exakt aus den vier Himmelsrichtungen kommen. Aber die Coriolos-Kraft nimmt mit dem Winkel zum Äqutor ab und ist parallel zum Äquator (und nicht eben nur am Äquator) Null. --Ufox 10:37, 9. Jul. 2007 (CEST)

Meine Betonung lag auf geradlinig. Wenn man einen Breitenkreis entlanggeht, der nicht der Äquator ist, beschreibt der Weg eine Kurve. Man ändert dann zwar nicht den Abstand zur Erdachse, muss aber bereits eine Kraft aufwenden, um eine Bewegung zu vollführen, die die Form eines Kreisabschnitts hat. Anders ausgedrückt: Die Loxodrome ist fast immer länger als die Orthodrome; die einzigen Ausnahmen sind die Meridiane und der Äquator. Um sich diese –zugegeben nicht ganz einfachen– Gesetzmäßigkeiten zu verdeutlichen, hilft es, sich die jeweiligen Extreme vorzustellen. Ein paar Meter entfernt vom geographischen Nordpol beispielsweise muss man einen engen Kreis laufen, um den Breitenkreis zu verfolgen. Ein anderes Beispiel: Man steht auf dem Punkt 50°N 0°E, und möchte auf dem kürzesten Weg zum Punkt 50°N 180°E – der Weg führt einen über den Pol, und nicht entlang des 50. Breitenkreises; jeder andere Weg ist ein Umweg. In Bezug auf die Corioliskraft reden wir von genau diesen kürzesten Wegen, den Orthodromen, denn die Corioliskraft beschreibt ja eben, wie eine geradlinig bewegte Masse abgelenkt wird. Hoffe, dass das jetzt etwas klarer geworden ist...? --Till.niermann 13:01, 9. Jul. 2007 (CEST)

Dann sollten wir den Begriff geradlinig außen vor lassen und in den Teil verschieben, in dem die Sache theoretisch behandelt wird. Ich rede hier vom Wetter. Das Wetter folgt nun mal keinem Großkreis und bewegt sich damit auch nicht unbedingt geradlinig sondern eher parallel zum Breitengrad, da die Wettersysteme nun mal auf verschiedene Breiten aufgeteilt sind. Fakt ist aber, dass die Größe der Corioliskraft mit mit dem Winkel zum Äquator abnimmt da sie einzig auf Änderung der Winkelgeschwindigkeit beruht. Und die Winkelgeschwindigkeit ändert sich nicht, wenn ich mich auf einem Breitengrad bewege. Es geht mir darum zu zeigen, dass die Corioliskraft eben nicht von allen Seiten gleich stark wirkt, wie auf der Grafik dargestellt ist, sondern nur auf die Komponente der Bewegung die senkrecht zum Breitengrad verläuft. Bei einer geradlinigen Bewegung ist tatsächlich eine solche Komponente enthalten, aber eben nur mit sehr kleinem Anteil bei einer Ost-West Richtung. Und dieser Anteil ist nicht dafür verantwortlich, dass sich Wettersysteme drehen. Dafür ist die Nord-Süd Richtung der Luftstömung verantwortlich, da diese am meisten abgelenkt wird. Ich hoffe dass mein Anliegen nun auch etwas klarer ist... --Ufox 17:54, 9. Jul. 2007 (CEST)

Aber wir sind ja in einer theoretischen Diskussion, die damit angefangen hat, dass Du postuliert hast, dass die Corioliskraft von der Bewegungsrichtung abhängt. Dies ist nicht richtig, siehe auch Coriolisbeschleunigung. Die Winkelgeschwindigkeit spielt dabei keine Rolle, sie ist in der Formel eine Konstante, da der Wert für alle auf der Erde befindlichen Objekte gleich ist. Was Du wahrscheinlich gemeint hast, ist die Bahngeschwindigkeit, die tatsächlich abhängig von der geographischen Breite ist. Du wirst der Natur des Phänomens aber nicht auf die Spur kommen, wenn Du negierst, dass jegliche geradlinige Bewegung auf der Erdoberfläche zur Folge hat, dass sich der Abstand des bewegten Objekts von der Erdachse ändert (und damit auch seine Bahngeschwindigkeit) – mit Ausnahme des Äquators. Bewegte Objekte wollen ihre Bewegung nun mal geradlinig fortsetzen und tun dies auch, wenn keine Kraft auf sie einwirkt. - Gruß Till.niermann 22:14, 9. Jul. 2007 (CEST)

Das negiere ich doch gar nicht. Ich bin mit der geradlinigen Bewegung einverstanden...die hat nur nichts mit dem Wetter zu tun, weil sich das nicht ballistisch bewegt sonden anderen Einflüssen unterliegt - es gibt durchaus geführte Bewegungen auf dieser Welt. Beim Wetter kommen Bewegungen parallel zum Breitengrad sehr häufig vor Planetarische_Zirkulation. Die Westwinddrift wäre deiner Therorie zufolge nicht möglich. Aber es gibt sie und zwar deshalb, weil in dieser Richtung die Ablenkung nur minimal ist. Ich will deutlich machen, dass der Betrag der Coriolis-Kraft bei Bewegungen parallel zum Breitengrad um ein vielfaches kleiner ist als bei Bewegungen senkrecht dazu. Ok, ich meinte die Bahngeschwindigkeit, einverstanden. Aber deren Änderung ist die einzige Ursache für die Corioliskraft. Und da die Änderung der Bahngeschwindigkeit bei Bewegungen prallel zum Breitengrad (auch wenn es leicht gekrümmte sind, damit sie geradlinig werden) nun minimal ist, ist auch die Ablenkung nur minimal. Ich möchte klarmachen, dass für die Drehung der Wettersysteme hauptsächlich die Nord- und Südwinde maßgebend sind und die West-Ost Komponente vernachlässigbar ist. Auf dieser Grafik ist aber dies nicht ersichtlich - und darum behaupte ich nach wie vor, dass diese Grafik korrigiert werden muss. - Gruß --Ufox 09:28, 10. Jul. 2007 (CEST)

Den vorherrschenden Westwind der gemäßigten Zonen gibt es, weil es geostrophische Winde gibt, und diese gibt es, weil hier ein Gleichgewicht herrscht zwischen Corioliskraft und der Kraft, die der Druckgradient ausübt, nicht etwa, weil die Corioliskraft in West-Ost-Richtung weniger stark wäre. Das ist nicht eine private Theorie von mir, sondern eine vielfach bewiesene, allgemein anerkannte physikalische Tatsache. Vielmehr ist Dein Beharren darauf, dass die Corioliskraft von der Bewegungsrichtung abhängen muss, eine ganz persönliche Theorie von Dir, mit der Du ziemlich alleine stehst... Und wenn Du meinst, dass für bewegte Luftmassen in planetarischem Maßstab andere mechanische Gesetze gelten als für andere bewegte Körper, liegst Du auch damit falsch. Natürlich unterliegt jede Bewegung auf der Erde vielen unterschiedlichen Kräften, und besonders gilt das für die Luftmassen, die die planetarische Zirkulation bestimmen, aber diese Kräfte kann man durchaus unterscheiden, die resultierende Gesamtkraft also analytisch in Teilkräfte zerlegen. Wahrscheinlich ist die Corioliskraft eine der Kräfte, die sich noch am einfachsten isolieren lassen. --Till.niermann 10:36, 10. Jul. 2007 (CEST)

Also gut, ich versuchs auch mal mathematisch - mal sehen ob ich das hinkriege. Die Ursache der C-Kraft ist die Änderung der Bahngeschwindigkeit aufgrund der Bewegung radial nach innen oder aussen - richtig? Also, ich bewege mich auf einem Längengrad mit einer Geschwindigkeit von 100m/s, dann habe ich auf dem 50. Breitengrad eine Radialgeschwindigkeit von ca. 76,6 m/s Und genau dies ist die Geschwindigkeit, die in die Formel F=2mvω als v eingeht. v ist nicht irgendeine Geschwindigkeit, sondern die radiale Geschwindigkeit. Richtig? So steht es jedenfalls in vielen Büchern, Formelsammlungen und Webseiten. Dies gilt aber ausschliesslich für die Bewegung oder Bewegungskomponente auf einem Längengrad, da die Bewegungskomponente auf dem Breitengrad keine Änderung des Radius bewirkt, ich daher keine radiale Geschwindigkeit habe. Also: die Corioliskraft wirkt nur auf Bewegungen oder deren Komponente entlang eines Längengrads und die Stärke ist zum Äquator hin abnehmend. Ich hoffe da sind wir uns einig! Es ist damit klar, dass die Bewegungen parallel zum Breitengrad nicht durch die Coriolis-Kraft abgelenkt werden. Aaaaber...Ich habe inzwischen intensiver geforscht. Eine Ablenkung bei Ost-West-Bewegungen findet dennoch statt, nur ist es nicht die Coriolis-Kraft. Diese Ablenkung wird durch die Änderung der Fliehkraft (oder wie man sie auch immer nennen mag) bewirkt, da ein Objekt bei einer Ost-West-Bewegung schneller oder langsamer rotiert. Die Fliehkraft (ich nenn sie jetzt mal so) ist definiert als F=mω²r. So, nun rechne ich mal ein wenig: 1000kg auf dem 50. Breitengrad mit 100m/s nach Nord/Süd erfährt eine Corioliskraft von 11,14N - richtig? Die gleiche Masse auf dem 50. Breitengrad mit 100m/s nach Osten (also schneller) bewirkt gegenüber einem ruhenden Objekt eine Fliehkraftzunahme von 2,65N. Die daraus resultierende Ablenkung durch die Schwerkraft in Richtung Äquator geht sicher noch mit einem Faktor ein, der wiederum mit dem Breitengrad zusammenhängt - da hab ich jetzt aber keine Lust dazu, dies auch noch herauszufinden. Drum nehme ich einfach noch den sin φ dazu und komme so auf runde 2N als Kraft in Richtung Süden. Ist das soweit korrekt? Wenn nicht, was ist dann die Ursache für eine Ablenkung in Ost-West-Richtung? Warum sollte die C-Kraft über Vektorrechnung berechnet werden, wenn die Bewegungsrichtung keine Rolle spielt? Gruß, --Ufox 18:18, 11. Jul. 2007 (CEST)

Kugel auf einem Drehteller

Ich sehe hier immer noch grundsätzliche Denkfehler:

1. Du unterscheidest das Inertialsystem und das rotierende Bezugssystem nicht genügend voneinander in Deinen Überlegungen. Die Geschwindigkeit M in der Formel für die Coriolisbeschleunigung ist die Geschwindigkeit bezogen auf das rotierende System. Um die Corioliskraft in Deinem Beispiel zu berechnen, braucht man die radiale Komponente der Bewegung gar nicht, denn sie gibt es ja nur, wenn man das ganze in einem Inertialsystem betrachtet. Und in einem Inertialsystem gibt es die Corioliskraft überhaupt nicht, denn sie ist eine Scheinkraft.
2. In nebenstehender Animation gibt es leider nur die „Nord-Süd“-gerichtete Bewegung, die anscheinend zu Missverständnissen über die Natur der Corioliskraft führt. Aber vielleicht kannst Du Dir vorstellen, wie beide Teilbilder aussehen würden, wenn die Kugel am Anfang der Sequenz auf dem halben Radius liegen würde (also auf halbem Weg zwischen dem dargestellten Anfang und dem Ende der Bewegung) und dann in radiale Bewegung, also im Bild z.B. genau nach rechts, versetzt werden würde. Das entspräche doch der (zunächst) West-Ost-gerichteten Bewegung, für die Du das Wirken der Coriolisbeschleunigung bestreitest. Du siehst aber, dass sich die Scheibe auch für diese Bewegungsrichtung der Kugel „unter der Kugel wegdreht“, also aus Sicht eines Beobachters, der sich mit der Scheibe dreht, eine Kraft wirkt. Man könnte sich jetzt weiter vorstellen, dass die dargestellte Scheibe keine Scheibe ist, sondern ein kleiner Ausschnitt aus der Erdoberfläche rund um den Nordpol. Meiner Ansicht nach sollte es jetzt offensichtlich sein, dass die Coriolisbeschleunigung auch bei Bewegungen parallel zu einem Breitenkreis wirkt – wohlgemerkt: wenn dieser Breitenkreis nicht der Äquator ist, wird diese Bewegung auch ohne Corioliskraft bald vom Breitenkreis abweichen, da diese Kreise keine Großkreise sind und somit auf der Erdoberfläche die Form gekrümmter Linien haben.
3. Deinen Fliehkraftberechnungen kann ich, ehrlich gesagt, nicht folgen. Die Zentrifugalkraft ist am Pol doch Null? Trotzdem ist die Coriolisbeschleunigung in Polnähe maximal, und zwar auch in radialer Richtung...

--Till.niermann 22:17, 11. Jul. 2007 (CEST)

Neuer Versuch

Ich probiers auch mal mit einer Erklärung.....

Zuerst einmal vorneweg: Die Grafik ist richtig -- es gibt bei Bewegungen entlang eines Breitengrades genauso eine Ablenkung wie bei einer Bewegung entlang eines Längengrades. Die Ablenkung ist für beide Bewegungen in der gleichen Richtung -- nach rechts auf der Nordhalbkugel -- und hat erst noch beide Male den gleichen Betrag !

Bitte stört Euch nicht an dem (fehlenden?) Minus-Zeichen - dies ist eine ganz andere Diskussion.

Hier meine Erklärungen: Zuerst mathematisch, dann "anschaulich":

Mathematisch:
Es ergibt sich so aus den Formeln !

• Die Coriolis-Beschleunigung berechnet sich gemäss ${\vec {a}}_{C}=2\,{\vec {\omega _{F}}}\times {\vec {v_{r}}}$.
  Dabei ist ${\vec {\omega _{F}}}$ die Rotationsgeschwindigkeit des "Fahrzeugs", also der Erde, und ${\vec {v_{r}}}$ ist die Relativ-Geschwindigkeit des Objektes auf der Erde.
  Der Betrag der Coriolis-Beschleunigung mit dem Kreuz-Produkt ergibt sich mit dem Sinus des Zwischenwinkels: ${a}_{C}=2\,\omega _{F}\cdot v_{r}\cdot \sin \theta$.
• Bei einer Bewegung von Süden nach Norden (in der Zeichnung mit $v_{N}$ bezeichnet) liegt an einem Punkt der nördlichen Breite $\phi$ gerade der Winkel $\phi$ zwischen der Rotationsgeschwindigkeit ${\vec {\omega _{F}}}$ und der Relativgeschwindigkeit $v_{N}$.
  Es ergibt sich also bei einer Bewegung nach Norden an der Stelle eine Coriolis-Beschleunigung vom Betrag ${a}_{C}=2\,\omega _{F}\cdot v_{N}\cdot \sin \phi$. Der Vektor zeigt nach Westen.
  

• Bei einer Bewegung von Osten nach Westen (in der Zeichnung mit $v_{W}$ bezeichnet) stehen die beiden Vektoren ${\vec {\omega _{F}}}$ und ${\vec {v_{W}}}$ senkrecht aufeinander, der Zwischenwinkel ist also 90°. Der Betrag der Coriolis-Beschleunigung ist also ${a}_{C}=2\,\omega _{F}\cdot v_{W}\cdot$. Der Vektor zeigt radial nach aussen, von der Erdachse weg.
  Interessant ist im Normalfall allerdings die Komponente parallel zur Erd-Oberfläche -- hier kommt noch der Sinus dazu: ${a}_{C}=2\,\omega _{F}\cdot v_{W}\cdot \sin \phi$.
  Bewegung in Ost-West-Richtung
• Somit ergibt sich für beide Bewegungen die gleiche Ablenkung (Komponente parallel zur Erd-Oberfläche), für Bewegungen in Nord-Süd-Richtung genau gleich wie für Bewegungen in West-Ost-Richtung.

"Anschaulich":
Eine Relativ-Bewegung auf der Erde ändert die Fliehkraft !

• Bei einer Bewegung von Süden nach Norden ändert sich der Abstand zur Erdachse. Die Geschwindigkeits-Komponente in Umfangsrichtung stimmt somit nicht mehr mit der Drehbewegung der Erde überein - es ergibt sich die Ablenkung, die wir vom Karussel her kennen und die in dieser Diskussion auch keine Schwierigkeiten macht.
• Bei einer Bewegung von Osten nach Westen ändert sich der Abstand nicht. Diese Erklärungen funktionieren also nicht.
  Hier spielt die "Fliehkraft" mit (ja, ich weiss, diesen Ausdruck darf man nicht verwenden - aber wir wissen alle, was gemeint ist! Drum nenne ich sie jetzt trotzdem so):
  Ein Massepunkt auf der Erdoberfläche erfährt eine Fliehkraft vom Betrag $F_{Z}={\frac {m\cdot v^{2}}{r}}$
  
• Wenn der Massepunkt auf der Erdoberfläche stillsteht, ist die Geschwindigkeit $v$ gerade die Geschwindigkeit der Erdoberfläche: $v_{F}=\omega _{F}\cdot r$, mit $r$=Abstand von der Erdachse.
• Bei einer überlagerten Relativ-Geschwindigkeit $v_{W}$ in Ost-West-Richtung ergibt sich: $F_{Z}={\frac {m\cdot v^{2}}{r}}={\frac {m\cdot (v_{F}+v_{W})^{2}}{r}}={\frac {m\cdot v_{F}^{2}}{r}}+{\frac {m\cdot v_{W}^{2}}{r}}+{\frac {m\cdot 2v_{F}v_{W}}{r}}={\frac {m\cdot v_{F}^{2}}{r}}+{\frac {m\cdot v_{W}^{2}}{r}}+{m\cdot 2\cdot \omega _{F}\cdot v_{W}}$
  .
• Der letzte Term in obigem Ausdruck entspricht gerade dem Coriolis-Term - auch hier zeigt der Vektor radial nach aussen, von der Erdachse weg.
  Parallel zur Erdoberfläche ergibt sich auch hier die Komponente ${a}_{C}=2\,\omega _{F}\cdot v_{W}\cdot \sin \phi$.
• Die ersten beiden Terme sind die "Führungsbeschleunigung" $a_{F}$ und die "Relativ-Beschleunigung" $a_{r}$. Die Führungsbeschleunigung ist die Beschleunigung, die ein festsitzender Punkt auf der Erdoberfläche erfährt. Die Relativbeschleunigung ist die Beschleunigung, die sich nur aus der Relativ-Bewegung ergibt, wenn die Erde sich nicht dreht.
• Es ergibt sich eine Gesamt-Beschleunigung ${\vec {a}}={\vec {a}}_{F}+{\vec {a}}_{r}+{\vec {a}}_{c}$

Der letzte Term hat doch nichts mit der Corioliskraft zu tun. Diese tritt nur auf, wenn sich der Abstand des bewegten Objekts von der Drehachse ändert. Das ist bei Bewegung parallel zum Breitengrad definitiv nicht der Fall. Nach der Ableitung ist es einfach ein zusätzlicher Anteil der Zentrifugalkraft, der sich aus der Geschwindigkeitskomponente der Relativbewegung ergibt.

Du sagst "Corioliskraft tritt nur auf, wenn sich der Abstand des bewegten Objekts von der Drehachse ändert."

Hier fängst du die gleiche Diskussion an, welche schon über die ganze Seite geht -- und Du bist leider genauso falsch....

Es gibt eine Coriolisbeschleunigung, sobald es eine Relativ-Bewegung in einem rotierenden System ("Fahrzeug") gibt -- unabhängig von Abstandsänderungen, Bewegungsrichtung, etc.

Du kannst einfach in die Formel ${\vec {a}}_{C}=2\,{\vec {\omega _{F}}}\times {\vec {v_{r}}}$ einsetzen -- der Abstand zur Drehachse kommt hier nicht vor.

--Studi111 10:42, 14. Aug. 2007 (CEST)

Das stimmt eben nicht. M. E. ist die Corioliskraft im Artikel im 1. Abschnitt gut und richtig erklärt. Man kann es nicht so allgemein formulieren, daß die Corioliskraft in jedem rotierenden System auftritt, wenn eine Relativbewegung stattfindet. Es hängt schon davon ab, wie die Relativbewegung erfolgt. Bleiben wir bei dem Beispiel der Bewegung auf der Erdoberfläche. Wenn ich mich in Ost-West-Richtung bewege , wirkt keine Corioliskraft. Die Relativgeschwindigkeit zur Erdoberfläche wirkt sich nur in einer zusätzlichen Zentrifugalkraft aus, die ohnehin durch die Erddrehung auf mich wirkt. Natürlich brauche ich eine "Führung" die mich auf der Erdoberfläche hält. Die dabei wirkende Kraft ist aber die Reaktion auf die Zentrifugalkraft. Und die Kraft, die mich in die Kreisbahn zwingt, ist die Zentripetalkraft.

Bei der Bewegung in Nord-Süd-Rchtung treten die gleichen Kraftkomponenten auf: Die Zenrifugalkraft infolge Erddrehung, und eine Zentrifugalkraft infolge der Kreisbewegung in Nord-Südrichtung bezogen auf den Erdmittelpunkt. Es kommt aber eine zusätzliche Komponente ins Spiel: Da ich mich von Nord nach Süd weiter von der Erdachse entferne, wird, wenn ich auf der Meridianlinie bleibe die Bahngeschwindigkeit in Ost-West-Richtung größer. Die Winkelgeschwindigkeit bleibt ja gleich. Da zu ist aber eine Führung notwendig ("Bahngleis"). Die Kraft, die von der Führung auf mich wirkt und mich beschleunigt und damit auf der Meridianlinie hält, ist die Corioliskraft. Ihre Wirkungsrichtung liegt in Ost-West-Richtung und nicht, wie im unteren Bild dargestellt, radial nach außen bzw. innen.

--salinas 14. Aug. 2007

Falsch. Die Corioliskraft verschwindet nur (tritt also nicht auf), falls die Relativbewegung in Richtung der Achse stattfindet. Andernfalls tritt eine Corioliskraft auf, die senkrecht zur Achse und senkrecht zur (beliebig schrägen) Bewegungsrichtung ist (Kreuzprodukt!!!). Bewegt man sich in radialer Richtung, tritt eine Corioliskraft in tangentialer Richtung auf. Bewegt man sich in tangentialer (Ost/West-) Richtung, tritt eine Corioliskraft in radialer Richtung zusätzlich zur Zentrifugalkraft auf. Bewegt man sich in beliebiger Richtung, so kann man die Corioliskraft in eine radiale und eine tangentiale Komponente aufteilen. Die achsiale Komponente ist stets null. Wenn du das nicht glaubst, verwende die Rechte-Hand Regel für das Kreuzprodukt. --Hubi 14:26, 14. Aug. 2007 (CEST)

Hubi hat recht - soweit ich es überblicke, ist der Irrtum, dem salinas aufsitzt, folgender: Du sprichst von Zentrifugalkraft infolge der Erdbewegung. Die wirkt aber senkrecht von der Erdachse weg, also nicht genau nach oben sondern schräge. Wenn das bewegte Objekt nicht abhebt, bleibt nur die horizontale Kraftkomponente übrig und die wirkt bei Ost-West-Bewegung in Nord/Südrichtung: die nach rechts gerichtete Corioliskraft. --FToussaint 22:44, 1. Dez. 2007 (CET)

Rechtsdrehender Wind

Im Abschnitt Corioliskraft in der Atmosphäre hatte ich gehofft etwas über rechtsdrehende Winde zu finden. Ich meine mich zu erinnern dass wegen der Reibung am Boden die durch coriaoliskraft bewirkte Windrichtung am Boden abgeschwächt wird. In der Luftfahrt glaube ich gibt es die Faustformel, dass die Windrichtung in 300 m Höhe (ca. 1000 ft) aus 30° weiter rechts kommt. Wir haben also beim Aufstieg eine Rechtsdreheung der richtung, aus der der Wind kommt. Ist meine Erinnerung korrekt? Oder war es anders? Ich finde, zu diesem Thema gehört noch was in den Abschnitt.--stefan 16:27, 28. Sep. 2007 (CEST)

Hat hierzu jemand Quellen ? --Zipferlak 14:31, 10. Dez. 2007 (CET)

Der Geostrophische Wind ist in Bodennähe zusätzlich den Reibungskräften unterworfen. Daher gilt die Richtungsregel für den GW erst ab einer gewissen Höhe (ca. 1,5km). Das ist aber alles Meteorologie, während die Corioliskraft an sich zur Mechanik gehört.--FToussaint 15:19, 11. Dez. 2007 (CET)

Artikel Coriolisbeschleunigung

Der Artikel Coriolisbeschleunigung bezieht sich hauptsächlich auf den Spezialfall der Corioliskräfte (-beschleunigungen) auf der Erde. Er sollte deshalb hier in den Artikel 'Corioliskraft' integriert werden. Da Kraft und Beschleunigung zusammenhängen, macht eine Unterscheidung in 2 Artikeln sowieso keinen Sinn.-- 84.167.204.93 08:43, 2. Nov. 2007 (CET)

Das sehe ich auch so. --Zipferlak 14:28, 10. Dez. 2007 (CET)

Einfluss auf fallende Körper

Einfache Frage: Werden fallende Körper, beispielsweise ein Fallschrimspringer oder ein durch die Erdamtmosphäre rasender Meteorit von der Corioliskraft beeinflusst? --Tueftli 22:49, 9. Nov. 2007 (CET)

Wenn man das Objekt von der Erde aus betrachtet, wird seine Flugbahn nicht exakt gerade, sondern scheinbar nach Osten abgelenkt sein, weil sich der Beobachter während des Ereignisses mit der Erdoberfläche dreht. Ein Beispiel dafür sind auch die Versuche mit dem Foucaultschen Pendel. Betrachtet man aber die Erde und den fallenden Körper in einem Inertialsystem, dann gilt natürlich, dass sich das Objekt geradlinig auf die Erde zu bewegt. Die „Ablenkung“ der Flugbahn wird nur von einem Beobachter auf der Erde wahrgenommen, allerdings auch, wenn er sich am Äquator befindet, weshalb ich mir nicht sicher bin, ob das als Beispiel für die Corioliskraft taugt, die ja am Äquator Null ist. - Till.niermann 11:41, 24. Nov. 2007 (CET)

Die Corioliskraft ist am Äquator nicht immer null.

Dies gilt nur für Bewegungen, die parallel zur Erdoberfläche sind (wie die meisten "normalen" Bewegungen). Und auch hier ist nur die Kraftkomponente parallel zur Erdoberfläche null. Es ergibt sich immer noch eine vertikale Komponente, die man aber "normalerweise" nicht merkt.

Für vertikale Bewegungen ergibt sich immer noch eine Corioliskraft, gemäss der Formel ${\vec {F}}_{C}=2\,m\,({\vec {v}}\times {\vec {\omega }})$

--Studi111 12:14, 25. Nov. 2007 (CET)

Gutes Beispiel - die genannte C-Kraft ist in Turmargument im historischen Zusammenhang! Auch am Äquator funktioniert Galileis Experiment, nicht jedoch exakt am Nordpol.

Ich glaube, dass ein großer Teil der Verwirrung dadurch kommt, dass entweder implizit angenommen wird, dass eine Bewegung horizontal erfolgt, oder dass von der resultierenden Kraft nicht alle Komponenten beachtet werden. Dazu müsste man mal eine die Vorstellung noch besser unterstützende Grafik machen als es die oben eigentlich schon tut (3D-Rendering?). Dann müsste es jedem einleuchten.

Ich glaube auch, dass Corioliskraft und Zentrifugalkraft nur zwei spezielle Seiten der Massenträgheit sind. Insoweit scheint mir die Diskussion dazu nicht hilfreich.

Schließlich kann man die C-Kraft nicht sinnvoll auf stoßbestimmte Moleküle anwenden. Auch in der Diskussion schrieb ja schon jemand richtig von Luftpacketen. Wenn ein Badewannenabfluss zu lokal ist, um hier Wirkung zu zeigen, ist es ein Molekül erst recht. Erst der Mittelwert über die Molekülimpulse, also die Luftmasse, wird entsprechendes Verhalten zeigen.

--FToussaint 15:08, 2. Dez. 2007 (CET)

Sperre

Wegen Editwars vollgesperrt, bitte Diskussionsseite benutzen. --Harald Krichel 21:27, 9. Dez. 2007 (CET)

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Erstmal Dank an Harald - wir brauchen die Chance, etwas abzukühlen.

Ich schlage vor, dass wir uns zunächst mit dem Hauptstreitpunkt beschäftigen.

Das ist meines Erachtens die Frage der C-K bei reiner Ost-West-Bewegung.

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Nachdem in letzter Zeit Ordnung in den Artikel gekommen ist, haben nun Leute mit physikalischem Halbwisssen, die den Vektorcharakter der physikalischen Größen (Kreuzprodukt) nicht verstehen, einen Schreibkrieg entfacht. Hier wäre z.B. studi111 zu nennen. Die chaotische Dikussion, ist ein Abbild des Chaos', das in manchen Hirnen abläuft. Es besteht daher wenig Hoffnung, dass sich dies ändert, deshalb löschen und neu beginnen. ---84.167.245.106 09:19, 11. Dez. 2007 (CET)

Hallo 84.167.245.106, bitte argumentiere hier ausschließlich zur Sache (d.h. zum Artikel) und unterlasse Deine Versuche, Coautoren zu diskreditieren. Danke schön. Viele Grüße, Zipferlak 09:23, 11. Dez. 2007 (CET)

Einfluss der Corioliskraft auf Supermärkte ?

Liebe streitfreudige Freunde – darf ich anregen, wenn schon so offensichtlich weit hergeholte Beispiele gebracht werden wie die Geschichte mit dem Kran, wenn sogar an die Badewanne gedacht wird, wenn das Zugbeispiel drin bleibt – alles Fälle, bei denen die schwache Corioliskraft nichts ist gegen die sonstigen »Wirkungen der Welt« (i.e. motorische Beschleunigung beim Schwenken des Krans, Kurven der Bahnlinie, Badewannenwasser durch Baby beunruhigt), dass man dann gleich mit ausführt, dass die meisten Supermärkte linksdrehend sind, weil der Kunde durch die Corioliskraft so geführt wird ... Viel Spass, Fritz@Joern.De

Hallo Fritz, das mit dem Kran und das mit dem Zug ist so schon richtig. Hast für Deine Hypothese mit den Supermärkten eine reputable Quelle ? Wenn nicht, wird das wohl draußen bleiben müssen. --Zipferlak 10:03, 10. Jan. 2008 (CET)

Das mit dem Kran ist nicht richtig -- hier sind die Coriolis-Effekte von weitem sichtbar und ganz bestimmt nicht zu vernachlässigen. Schau mal zu, wenn ein Kran gleichzeitig zwei Bewegungen ausführt! -- --Studi111 14:15, 10. Jan. 2008 (CET)

Neuanfang: Corioliskraft bei Ost- oder Westbewegungen

Schon oben in Abschnitt 2 zitierte man: Luftteilchen werden auf der Nordhalbkugel immer nach rechts abgelenkt (auch, wenn sie sich breitenkreisparallel bewegen). Nur am Äquator selbst wirkt sie nicht. (Quelle: Alan H. Strahler Physische Geographie S.100)

Dieses Faktum unterliegt nicht unserer Mehrheitsentscheidung. Wir sollten es nicht ohne gute Begründung in Frage stellen. Wir sollten es aber denen erklären, die es sich nicht erklären können. --FToussaint 22:50, 9. Dez. 2007 (CET)

Hallo, bei einer Nord-Süd-Bewegung am Äquator ist die Corioliskraft 0, da der Winkel zwischen der Erdachse und der Bewegungsrichtung 0 ist. Bei einer Ost-West-Bewegung am Äquator ist der Winkel 90 Grad, die Coriolis-Kraft ist daher nicht 0, sondern beträgt $F_{C}=2mv\cdot \omega$. Ihre Richtung steht senkrecht auf der Erdachse und auf der Bewegungsrichtung und ist daher radial (d.h. zum Erdmittelpunkt bzw. von ihm weg). Allerdings ist die Projektion der Corioliskraft auf die Erdoberfläche am Äquator immer Null. Viele Grüße, Zipferlak 12:45, 10. Dez. 2007 (CET)

Ich finde, Studi111s Grafiken (oben unter Falsche Grafik - Neuer Versuch) zeigen recht gut, warum O-W- und N-S-Bewegung gleiche Ablenkung erfahren. Wir sollten sie in den Artikel übernehmen. Leider enthalten sie noch nicht das Ergebnis der Diskussion zu Das Kreuzprodukt v X w (Vorzeichen). Vielleicht kannst Du, Studi111, das ja noch korrigieren. Dann könnten auch gleich AcN und AcW gleich lang werden.

Wir sollten evtl. auch für Vertikalbewgungen (wenigstens am Äquator, evtl. auch in mittleren Breiten) noch eine Zeichnung machen. Fragen dazu hat es ja in der Diskussion auch gegeben. --FToussaint 13:39, 11. Dez. 2007 (CET)

Sehe ich das richtig, dass diese Version (12:41, 9. Dez. 2007 Studi111) die sachlich korrekteste Version der letzten Zeit ist, und wir jetzt hauptsächlich Verbesserungen zur Didaktik zu besprechen haben? --Pjacobi 13:43, 11. Dez. 2007 (CET)

Ich könnte mit der genannten Version als Basis für eine Überarbeitung leben. Wir sollten Didaktik und Struktur verbessern. Der Fehler im ersten Satz sollte auch beseitigt werden (Ablenkung gibt es nämlich nur, wenn dem keine Zwangskräfte entgegen stehen). Viele Grüße, Zipferlak 13:57, 11. Dez. 2007 (CET)

Ich auch. Überhaupt halte ich "Auf...wirkt (aus Sicht eines Beobachters im rotierenden System) eine C-Kraft" für geschickter als "...wird abgelenkt." --FToussaint 14:14, 11. Dez. 2007 (CET)

Ich hab da mal zwei Zeichnungen zu Bewegungen auf der Oberfläche einer rotierenden Kugel:

Datei:CoriolisNS.png

Corioliskräfte bei meridionalen Bewegungen auf einer Kugel.

Datei:CoriolisOW.png

Corioliskräfte bei äquatorparallelen Bewegungen auf einer Kugel.

Einiges hab ich aus der Zeichnung von Studi111 übernommen. Auf jeden Fall sollte deutlich werden, dass auf verschiedenen Wegen das sin(phi) hinein kommt.

Schnelle Bewegungen in Robotern??

"Die Corioliskraft ist bei schnellen Bewegungen in Maschinen nicht zu vernachlässigen, beispielsweise bei Robotern."

ist das ein scherz? das geht mir überhaupt nicht ein...

--Necrosausage 13:10, 19. Dez. 2007 (CET)

Scheint mir ganz und gar kein Scherz zu sein, schau mal diese Abfrage:

• http://scholar.google.de/scholar?hl=en&lr=&q=%22coriolis+force%22+robotics&btnG=Search

Oder ISBN 0849379814 (in Google Books: [2])

--Pjacobi 13:45, 19. Dez. 2007 (CET)

Die Coriolis-Kraft ist tatsächlich auch in Robotern wichtig -- wenn hinter einer (schnellen) Drehachse noch weitere Bewegungen kommen.

Das gleiche sieht man übrigens, wenn der Beton-Kübel an einem Kran sich bewegt und sich der Kran gleichzeitig dreht. Wenn der Kübel nach innen fährt, eilt er dem Kran voraus -- das ist gegen die Intuition -- ein Effekt der Corioliskraft.

--Studi111 18:40, 20. Dez. 2007 (CET)

Auf die Blätter eines Hubschrauberrotors wirken Corioliskräfte, die die Zentrifugalkräfte weit übersteigen. Eine Zeitlupenkamera, die sich an der Rotorwelle montiert mitdreht, zeigt ein Blatt, das beängstigend durchgeschüttelt wird wie eine Fahne im Wind.

Wo sollen denn hier die Corioliskräfte herkommen? Das sind andere Kräfte, die da wirken. --87.172.196.94 08:11, 7. Jan. 2008 (CET)

Beim Hubschrauber sind dies nicht Corioliskräfte.

Coriolis-Kräfte treten auf, wenn es eine Relativ-Bewegung in einem rotierenden System gibt -- hier ist dies nicht der Fall.

Es gibt aber tatsächlich Bewegungen "wie eine Fahne im Wind" -- mit den gleichen Ursachen wie bei der Fahne.

Zudem ist beim schnellen Flug des Hubschraubers der Unterschied der Geschwindigkeiten links und rechts (vorwärts oder rückwärts, mit der Fahrt oder entgegengesetzt) wichtig -- der Auftrieb ist dann anders.

--Studi111 08

21, 7. Jan. 2008 (CET)

Neuerarbeitung des Artikels im Benutzernamensraum 12/07-01/08

Didaktik

Datei:Coriolis-rough-sketch.PNG

Wirkung der Coriolisbeschleunigung.
Nach Volz, Einführung in die theoretische Mechanik I, ISBN 3400000361, S.69

Du hast in Deinem Entwurf wieder den Anschein der Richtungsabhängigkeit ("Karussel, ..., nach außen"). M.E. sollte noch vor dem Übergang zum Fall "Auf der Kugel" klargemacht werden, dass dies nicht der Fall ist. --Pjacobi 14:46, 19. Dez. 2007 (CET)

Stimmt, danke für den Hinweis; ich werde es berücksichtigen ! (Du kannst aber auch gerne selbst Hand anlegen, wenn Du möchtest.) --Zipferlak 14:52, 19. Dez. 2007 (CET)

Ist es jetzt klar genug dargestellt ? --Zipferlak 15:28, 21. Dez. 2007 (CET)

Abstimmung zwischen Zipferlak und Schwedenhagen

Hallo Zipferlak,

ich habe von meiner Seite Benutzer:Schwedenhagen/Spielwiese den Abschnitt zur mathematischen Ableitung der Coriolisbeschleunigung in Deinen Beitrag kopiert und dabei noch einige Kleinigkeiten in diesem Abschnitt editiert. Ich bleibe dran.

Gruß --Schwedenhagen 18:21, 7. Jan. 2008 (CET)

Habe noch die Abschnitte Literatur, Corioliskraft in der Astronomie und Komponenten der Corioliskraft auf einer rotierenden Kugel rüber kopiert. Es muß wohl noch etwas geglättet werden. Gruß --Schwedenhagen 20:44, 7. Jan. 2008 (CET)

Den mathematischen Abschnitt habe ich wieder entfernt. Die Formel für die Corioliskraft stand schon im Artikel, die allgemeine Formel für die Trägheitskraft im rotierenden Bezugssystem steht unter Trägheitskraft, worauf von Corioliskraft ein wikilink verweist, und die Herleitung dieser Formel gehört meiner Ansicht nach in ein Lehrbuch, aber nicht in eine Enzyklopädie. --Zipferlak 00:28, 8. Jan. 2008 (CET)

Ich habe noch weitere Redundanzen entfernt. Auch bei der Corioliskraft auf der Erde meine ich, dass die Formel reicht und die Herleitung nicht in diesen Artikel gehört.

Schaust Du bitte noch mal drüber, ob das so auch in Deinem Sinne ist ? --Zipferlak 01:03, 8. Jan. 2008 (CET)

Ja, ist es. Habe in der Einleitung kosmetische Änderungen durchgeführt und plane noch einige kleinere Korrekturen beim Abschnitt Meteorologie. Gruß --Schwedenhagen 20:10, 9. Jan. 2008 (CET)

Habe die Korrekturen, die ich im Abschnitt Meteorologie für erforderlich hielt durchgeführt. Aus meiner Sicht ergibt sich jetzt nur noch die Frage, ob man in der Einleitung neben der expliziten Behandlung des Problems durch Coriolis und auch die Berücksichtigung der entsprechenden Terme in der Laplace'schen Gezeitentheorie erwähnen soll.

Gruß --Schwedenhagen 21:02, 10. Jan. 2008 (CET)

Ich kenne die Laplace'sche Gezeitentheorie nicht (bei wikipedia nicht gefunden :-)), interpretiere Dich aber so, dass Laplace in dieser schon vor Coriolis den Coriolis-Effekt quantitativ berücksichtigt hatte. Das finde ich schon wichtig und Du kannst es gerne einbauen. In die Einleitung würde ich es aber von Gefühl her nicht packen. --Zipferlak 22:08, 10. Jan. 2008 (CET)

Habe die Laplace'sche Gezeitentheorie im Abschnitt Coriolis-Kraft auf der Erde eingefügt. Das wäre es erst einmal von meiner Seite. Gruß --Schwedenhagen 21:13, 11. Jan. 2008 (CET)