6.2.1 Die Zentrifugalkraft

Abbildung 6.4: Erdgebundenes Horizontalsystem


Betrachte ein erdgebundenes Horizontalsystem unter der geographischen Breite mit den Achsen

x-Achse  
y-Achse  
z-Achse Zenit  

Bezüglich dieses Koordinatensystems gilt für die Zentrifugalbeschleunigung (: Radius der Erde)

 
   

da folgt unmittelbar

   

Die Zentrifugalkaft ist offenbar abhängig von der geographischen Breite. Sie wirkt senkrecht zur Drehachse (Polachse) nach außen. An den Polen verschwindet und ist maximal am Äquator. Berechnet man die Stärke der Zentrifugalkraft im Vergleich zur erdnahen Gravitation ( , , ) so erhält man am Äquator ( )

   

Obwohl dieser Faktor so klein ist, hat sich die Erde wegen ihres flüssigen Kerns elliptisch verformt, d.h. die Polarregionen haben sich abgeflacht.

Abbildung 6.5: Ellipsoide Verformung der rotierenden Erde


Wegen dieser oblat elliptischen Verformung zeigt die effektive Kraft auf einen ruhenden Massenpunkt im rotierenden System an jedem Ort der Erde immer senkrecht zur lokalen Horizontalebene in Richtung des Erdinneren, so dass bis auf eine kleine betragsmäßige Korrektur der erdnahen Gravitationskraft die Zentrifugalkraft keine Wirkung besitzt.

M. Keim, H.J. Lüdde