Corioliskraft < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:34 Fr 18.05.2012 | | Autor: | Basser92 |
| Aufgabe | Im Moment als Bond schoss befand er sich in der Mitte des runden Büros von Dr. Coriolis, welcher an der Wand lehnte. Der Schuss verfehlte sein Ziel. - Mein lieber 007, Sie haben leider nicht bemerkt, dass mein Büro sich einmal pro Sekunde um seine Achse dreht. Bond trat unvorsichtigerweise einen Schritt zurück und wurde gegen die Wand hinter ihm geschleudert. Halb erschlagen raffte er sich auf: - Jetzt wird ihr Trick versagen; wir stehen uns nun gegenüber! - Er schoss zum zweiten Mal und fiel in Ohnmacht.
a) Wie groß war die Zentrifugalkraft, die Bond erfasste, als er einen Meter vom Zentrum des Zimmers entfernt war? Welcher Beschleunigung war er dabei unterworfen?
b)Zeigen Sie, dass für die geschossenen Kugeln die Zentrifugalkraft vernachlässigbar ist im Vergleich zur Corioliskraft. Nehmen Sie dabei an, dass die Kugeln nur einen radiale Komponente der Geschwindigkeit besitzen.
c)Benutzen Sie die Ergebnisse aus b) um zu berechnen um wieviel Bond sein Ziel beim ersten, bzw. beim zweiten Schuss verfehlt
Angaben:
Durchmesser des Zimmers: d=10m
Geschwindigkeit der Kugeln: [mm] v=500ms^{-1}
[/mm]
Masse von Bond: 75Kg |
Aufgabenteil a) habe ich über [mm] F_{z} [/mm] = [mm] m*\omega^{2}*r [/mm] und komme damit auf [mm] 300\pi^{2}N [/mm] für die Beschleunigung gilt [mm] a_{z} [/mm] = [mm] \omega^{2}*r, [/mm] was in diesem Fall [mm] 4\pi ms^{-2} [/mm] wäre.
Jetzt komme ich bei Augabenteil b) nicht weiter, da man für die Corioliskraft (laut Skript) die Masse braucht [mm] (F_{c} [/mm] = [mm] -2*m*v*\omega). [/mm] Und wie berechne ich bei der c) die Entfernung zum Ziel?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:15 Fr 18.05.2012 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> Im Moment als Bond schoss befand er sich in der Mitte des
> runden Büros von Dr. Coriolis, welcher an der Wand lehnte.
> Der Schuss verfehlte sein Ziel. - Mein lieber 007, Sie
> haben leider nicht bemerkt, dass mein Büro sich einmal pro
> Sekunde um seine Achse dreht. Bond trat unvorsichtigerweise
> einen Schritt zurück und wurde gegen die Wand hinter ihm
> geschleudert. Halb erschlagen raffte er sich auf: - Jetzt
> wird ihr Trick versagen; wir stehen uns nun gegenüber! -
> Er schoss zum zweiten Mal und fiel in Ohnmacht.
>
> a) Wie groß war die Zentrifugalkraft, die Bond erfasste,
> als er einen Meter vom Zentrum des Zimmers entfernt war?
> Welcher Beschleunigung war er dabei unterworfen?
> b)Zeigen Sie, dass für die geschossenen Kugeln die
> Zentrifugalkraft vernachlässigbar ist im Vergleich zur
> Corioliskraft. Nehmen Sie dabei an, dass die Kugeln nur
> einen radiale Komponente der Geschwindigkeit besitzen.
> c)Benutzen Sie die Ergebnisse aus b) um zu berechnen um
> wieviel Bond sein Ziel beim ersten, bzw. beim zweiten
> Schuss verfehlt
>
> Angaben:
> Durchmesser des Zimmers: d=10m
> Geschwindigkeit der Kugeln: [mm]v=500ms^{-1}[/mm]
> Masse von Bond: 75Kg
> Aufgabenteil a) habe ich über [mm]F_{z}[/mm] = [mm]m*\omega^{2}*r[/mm] und
> komme damit auf [mm]300\pi^{2}N[/mm] für die Beschleunigung gilt
> [mm]a_{z}[/mm] = [mm]\omega^{2}*r,[/mm] was in diesem Fall [mm]4\pi ms^{-2}[/mm]
> wäre.
> Jetzt komme ich bei Augabenteil b) nicht weiter, da man
> für die Corioliskraft (laut Skript) die Masse braucht
> [mm](F_{c}[/mm] = [mm]-2*m*v*\omega).[/mm]
Das ist zwar richtig, aber beim Vergleich der beiden Kräfte fällt sie doch heraus (oder du vergleichst gleich die Beschleunigungen).
> Und wie berechne ich bei der c)
> die Entfernung zum Ziel?
Die Größe des Zimmers ist gegeben.
Viele Grüße
Rainer
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:39 Fr 18.05.2012 | | Autor: | Basser92 |
Ich hab mich mit der Entfernung ein bisschen unglücklich ausgedrückt. Ich meinte nicht die 10 Meter durchmesser, sondern die Abweichung vom Ziel (Wie weit er daneben geschossen hat).
Und wie soll das mit dem Kräftevergleich gehn? Gleichsetzen ist das einzigste was mir spontan einfällt, aber das kommt mir irgendwie unsinnig vor.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:34 Fr 18.05.2012 | | Autor: | rainerS |
Hallo!
> Ich hab mich mit der Entfernung ein bisschen unglücklich
> ausgedrückt. Ich meinte nicht die 10 Meter durchmesser,
> sondern die Abweichung vom Ziel (Wie weit er daneben
> geschossen hat).
Du integrierst die Beschleunigung zweimal nach der Zeit. Laut Ergebnis der Teilaufgabe b brauchst du dazu nur die Coriolisbeschleunigung zu betrachten.
> Und wie soll das mit dem Kräftevergleich gehn?
> Gleichsetzen ist das einzigste was mir spontan einfällt,
> aber das kommt mir irgendwie unsinnig vor.
Was bedeutet denn "a ist vernachlässigbar im Vergleich zu b"? Doch wohl dass das Verhältnis $|a|/|b|$ deutlich kleiner als 1 ist.
Viele Grüße
Rainer
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