Versuch 26: Coriolis-Kraft

Versuchsdurchführung

a) Billardkugel auf Drehtisch

Eine Billardkugel wird von der Drehachse eines Drehtisches radial nach außen gerollt. Während der Bewegung der Kugel wird der Tisch in Drehung versetzt. Dabei wird die Bahn der Kugel auf dem Drehtisch aus zwei verschiedenen Bezugssystemen beobachtet.

1. Ruhender Beobachter im Laborsystem

Die Hörsaalkamera wird in direkter Verlängerung zur Radialen Bewegungsrichtung der Billardkugel platziert. Für den ruhenden Beobachter im Laborsystem bewegt sich die Billardkugel geradlinig ohne Ablenkung.

 

2. Gleichförmig bewegtes Bezugssystem

Eine kleine Kamera ist auf der Drehachse des Tisches in einiger Höhe angebracht, sodass die Kamera einen mitbewegten Beobachter darstellt.

Dieser sieht, dass sich die Billardkugel auf einer gekrümmten Bahn auf den Rand des Tisches zubewegt.

 

b) Kreidestrich auf Drehscheibe

Eine Holzscheibe mit einer Beschichtung aus Tafellack, wird in einen Experimentiermotor senkrecht eingespannt. Vor der Scheibe wird in geringem Abstand ein Stativ platziert, sodass die Stativstange genau senkrecht durch den Mittelpunkt der Holzscheibe verläuft.

Bei verschiedener Drehzahl der Scheibe wird nun mit einem Kreidestück ein senkrechter Strich entlang der Stativstange gezogen. Dabei ergeben sich je nach Drehzahl der Scheibe unterschiedliche Muster.

Von links nach rechts zunehmende Drehzahl

c) Lanze auf Drehstuhl

Ein Student soll die Lanze blitzschnell durch den Ring stoßen, der an einer radialen Stange in einem Abstand von ca. 1,5m angebracht ist. Bei stillstehendem Stuhl wird er jedoch den RIng verfehlen.

 

d) einige praktische Auswirkungen

  • horizontale Bewegungen werden auf der Nordhalbkugel der Erde nach rechts abgelenkt (NO-Passat, Golfstrom, Kanonenkugel) und auf der Südhalbkugel nach links (SW-Passar, usw.)
  • fallende Körper werden leicht nach Osten abgelenkt (ca. 1cm bei 100m Fallhöhe)