Coriolis-Kraft | Eine Frage des Standpunkts

A wirft B in einem rotierenden Karussell einen Ball zu. Während der Ball unterwegs ist, dreht sich B ein Stück weiter, so dass ihn der Ball verfehlt. Aus der Sicht von A hat eine geheimnisvolle Kraft den Ball seitlich abgelenkt, schließlich hat er ihn genau in Richtung B geworfen.

Ein Video und folgende Animation zeigen den Sachverhalt.


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Je schneller sich das Karussell dreht, desto stärker ist die Ablenkung des Balls. Bei einer Drehung im Uhrzeigersinn nach links, gegen den Uhrzeigersinn nach rechts.

Ein neben dem Karussell stehender Beobachter C kann keine geheimnisvolle Kraft feststellen. Aus seiner Sicht fliegt der Ball "ganz normal" entlang einer Geraden.

Man nennt diese in einem rotierenden Bezugssytem beobachtete Kraft nach ihrem Entdecker Coriolis-Kraft. Sie zeigt auch auf unserem Karussell Erde bei allen Bewegungen auf der Erdoberfläche ihre ablenkende Wirkung, zum Beispiel bei Luft- und Meeresströmungen oder beim Foucaultschen Pendel.

Allerdings ist die Erde keine Scheibe. Deshalb ist die Winkelgeschwindigkeit \(\omega_\varphi\) der Drehung auf der Erdoberfläche und damit die Coriolis-Kraft vom Breitengrad \(\varphi \in [-90°; 90°]\) abhängig. Sie bewirkt auf der Nordhalbkugel eine Ablenkung nach rechts, auf der Südhalbkugel nach links und nimmt von den Polen zum Äquator hin auf Null ab. $$\omega_{\varphi} = \frac{360°}{24 \textrm{ h}} \cdot \sin \varphi$$

erstellt von C. Wolfseher mit GeoGebra