Foucault-Pendel < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:46 Do 12.04.2007 | | Autor: | Queeeni |
Ich soll die Erdrotation beweisen...
In dem Versuch mit dem Foucault-Pendel hat auch alles super geklappt...
Die Winkelgeschwindigkeit laut Versuchsergebnis beträgt: 8,847926267 [mm] d^{-1}
[/mm]
Nun soll ich aus der Winkelgeschwindigkeit der Erde (360 [mm] d^{-1}) [/mm] und der geographischen Breite von Kiel (54° 20 Nord)die theoretische Winkelgeschwindigkeit der Pendelbewegung berechnen...
Muss ich die geographische Breite mit der Winkelgeschwindigkeit der Erde multiplizieren???
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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Hallo!
Den Winkel nicht, sondern den Sinus davon.
Der Grund ist einfach: Die Winkelgeschwindigkeit der Erde ist ein Vektor, der parallel zur Drehachse steht.
Die Drehachse des Pendels steht aber senkrecht auf der Erdoberfläche. Du mußt also die zur Erdoberfläche senkrechte Komponente der Winkelgeschwindigkeit berechnen, und das geht mittels SIN.
Bedenke, daß sich die erste nicht in 24h um 360° dreht, sondern in knapp 10 Minuten weniger. Sie benötigt dazu exakt einen Sterntag. Wegen der Bewegung um die Sonne muß sich die erde täglich ca 1° (360°/365d) weiter drehen, bis die Sonne wieder am gleichen Punkt am Himmel steht.
Der Fehler ist nicht groß, aber das Foucaultsche Pendel ist hochgradig präzise, da würde das einen ziemlich großen Fehler verursachen. Das Pendel in unserer Uni liefert einen Breitengrad, der nur ein paar Bogensekunden abweicht.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:27 Fr 13.04.2007 | | Autor: | Queeeni |
Das tut mir sehr Leid, aber so ganz habe ich das nicht verstanden....
Von welchem Winkel muss ich jetzt den Sinus nehmen?
Von Kiel oder der Erde...???
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Vom Breitengrad in Kiel.
Stell dir vor, statt des Pendels hättest du eine Scheibe auf einer senkrechten Achse, und diese Scheibe würde die Erdrotation nicht mit machen.
Am Nordpol würdest du sehen, daß die Scheibe sich in 24h (naja...) um 360° drehen würde (eigentlich bewegst du dich drumherum).
Die Erklärung: Die Erde hat eine Winkelgeschwindigkeit, die vektoriell gesehen senkrecht zum Boden am Nordpol steht. Diese überträgt sich auf die Scheibe, und zwar 1:1.
In Kiel allerdings steht die Drehachse der Scheibe zwar senkrecht, aber die Winkelgeschwindigkeit der Erdrotation NICHT mehr.
Jetzt überträgt sich nur noch ein Bruchteil der Winkelgeschwindigkeit auf die Scheibe, und das geht am besten vektoriell zu rechnen. Die Winkelgeschwindigkeit der Erde wird in Kiel zerlegt in eine senkrechte und eine waagerechte Komponente. Die waagerechte würde deine Scheibe kippen lassen (kann sie aber nicht), die senkrechte ist das, was du an der Scheibe als Drehung siehst.
Da es solche Scheiben nicht gibt, Pendel aber den gleichen Zweck perfekt erfüllen, nimmt man eben die.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:40 Di 17.04.2007 | | Autor: | Queeeni |
Ok... vielen Dank...
Jetzt hab auch ich das verstanden... =)
Liebe Grüße
Queeeni...
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:55 Di 17.04.2007 | | Autor: | Queeeni |
Ich komme mir so langsam doch ziemlich doof vor... =(
Ich hab das jetzt mit dem Pendel und alles verstanden...
Aber ich verstehe nicht, warum ich so merkwürdige Ergebnisse erhalte:
Und zwar habe ich anhander der Messungen einen Wert von 8,847926267 d^-1
Wenn ich das jetzt so rechne, wie es mir erklärt wurde(sinus vom Kieler Breitengrad mal Winkelgeschwindigkeit der Erde), dann erhalte ich aber einen Wert von 291,246118 d^-1
Das kann doch gar nicht sein... Ich meine: OK, wenn ich eine minmale oder geringe Abweichung habe, dann würd ich mal sagen, dass das auf Messfehler zurückzuführen ist... Aber das ist fast das 35-fache!!!!
Das ist doch unmöglich...
Ich verzweifel jetzt... =(
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Hallo!
Ich weiß ehrlich gesagt nicht, woher du deine 8,xx /d hast, aber die 291° sind korrekt. Bei uns braucht ein Focault-Pendel etwa 32 Stunden für eine komplette Drehung, also 360°.
Ich komme auch täglich an nem Focault-Pendel vorbei, und kann das daher auch noch selbst bestätigen...
Oder hast du dich da mit den Einheiten vertan?
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