2012-02-16 08:08:26 +0000 2012-02-16 08:08:26 +0000
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Beeinflusst die Erdrotation die Reisezeit von Europa nach Australien?

Unter der Annahme, dass ein Ort in Europa genau auf der anderen Seite der Erde liegt als Sydney. Nun möchte ich mit dem Flugzeug dorthin reisen. Spielt es eine Rolle, ob der Plan mit der Erdrotation fliegt oder gegen die Erdrotation? d.h. spielt es eine Rolle, ob das Flugzeug westwärts oder ostwärts fliegt?

Intuitiv würde ich sagen, dass es eine Rolle spielt, denn wenn ich gegen die Erdrotation fliege, kommt das Ziel, in diesem Fall Sydney, näher. Andererseits ist das Flugzeug vielleicht noch in der Atmosphäre und damit Teil der Erdrotation.

Antworten (3)

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2012-02-16 08:21:41 +0000

Dies hängt tatsächlich von einer Reihe von Faktoren ab. Ich habe mich das vor vielen Jahren schon einmal gefragt und viel herumgefragt. Damals gab es Travel.SE noch nicht ;)

Die Erde dreht sich mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit - und jeder Punkt auf der Erde “bewegt” sich daher tatsächlich (es ist alles relativ). Da die Punkte auf dem Äquator weiter reisen müssen, bewegen sie sich sogar noch schneller als an den Polen.

Jetzt wird die Luft natürlich glücklicherweise MIT der Erde herumgeschleppt, sonst hätten die armen Kerle am Äquator Windgeschwindigkeiten in entgegengesetzter Richtung oder nahe der Schallgeschwindigkeit ;)

Bedenken Sie jedoch, dass es im Flugzeug fast eine Stunde länger dauern kann, in westlicher Richtung (‘gegen’ den Spin) über den Atlantik zu fliegen, als ‘mit’ dem Spin.

Wenn Sie mit dem Trudeln und in Relation dazu mit dem Wind fliegen, fliegen Sie nicht ‘in’ eine Kraft, die in die andere Richtung geht, wie Sie es tun, wenn Sie gegen das Trudeln fliegen. Die Erde zieht Sie auch mit - oder besser gesagt, sie zieht die Atmosphäre mit sich und Sie in ihr.

Sie werden jedoch feststellen, dass sie in Wirklichkeit viel stärker von der Existenz von Jetstreams abhängt - wo die Luft dort oben sich schneller bewegt als am Boden und die Geschwindigkeit des Flugzeugs erhöhen kann, wenn es in die gleiche Richtung fliegt. In der anderen Richtung tut man natürlich gut daran, dem Jetstream auszuweichen, da er einen verlangsamen würde.

Um es mit Worten auszudrücken, die beredter sind als meine eigenen, leihe ich mir ein Zitat von Aerospaceweb.org , das Sie zunächst einmal als Laufen betrachten müssen….

Stoppen Sie das Laufen. Wenn Sie direkt in die Luft springen würden, würde sich die Erde unter Ihnen drehen? (Diejenigen, die glauben, dass sich die Erde um sie herum dreht, sollten jetzt aufhören zu lesen). Nein, denn als Sie die Erdoberfläche verließen, reisten Sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Oberfläche, so dass die Erde im Wesentlichen Ihrer Geschwindigkeit durch den Raum entsprach, während Sie in der Luft waren! Die gleiche Bedingung gilt für ein Flugzeug, wenn es von Los Angeles nach Bombay reist. Wenn wir die Winde ignorieren würden, egal aus welcher Richtung Sie von Los Angeles aus geflogen sind, wäre die Geschwindigkeit des Flugzeugs relativ zur Erde dieselbe. Während sich die Geschwindigkeit des Flugzeugs durch den Weltraum ändern würde, bleibt der Effekt der Erdrotation konstant und wird in der Tat “aufgehoben”, egal in welche Richtung Sie fliegen. Mit anderen Worten, die Geschwindigkeit der Erdrotation ist bereits auf das Flugzeug übertragen, und die Erde entspricht dieser Geschwindigkeit während des gesamten Fluges. (Natürlich werden diese Geschwindigkeiten im Falle von Raumfahrzeugen sehr wichtig)

Das Endergebnis dieser langen Diskussion ist also, dass die Erdrotation keinen Einfluss auf die Reisezeit eines Flugzeugs hat. Tatsächlich sind es Gegen- und Rückenwind, die die Veränderung der Reisezeiten verursachen. Manchmal ist es schwer zu glauben, dass die Winde so viel Einfluss haben können, also lassen Sie uns das Problem etwas eingehender betrachten. In dem genannten Beispiel ist der Flug von Bombay nach Kalifornien (Osten) um 23% kürzer als die Reise von Kalifornien nach Bombay (Westen). Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit der Reise nach Osten um 23% schneller sein muss. Die vorherrschenden Winde blasen so ziemlich überall, wo wir von Westen nach Osten sprechen, so dass wir bei der Reise nach Osten einen Geschwindigkeitsgewinn und bei der Reise nach Westen einen Geschwindigkeitsnachteil erhalten. Wenn wir nun davon ausgehen, dass die Winde an beiden Tagen, an denen wir fliegen, identisch sind, dann muss die Windgeschwindigkeit nur 11,5% der Geschwindigkeit des Flugzeugs betragen! Dies würde einen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit im Westen und der Geschwindigkeit im Osten von 23% verursachen! Die Reisegeschwindigkeit der Boeing 777 mit erweiterter Reichweite beträgt etwa 550 mph (885 kmh) bei 35.000 ft (10.675 m). Das bedeutet, dass die Winde nur eine Geschwindigkeit von etwa 65 mph (105 kmh) benötigen (gutes Drachenwetter). Ob Sie es glauben oder nicht, 65 mph ist eine sehr typische Windgeschwindigkeit in einer so großen Höhe. Geschwindigkeiten von über 100 mph (160 kmh) sind keine Seltenheit. Wenn wir die Dinge komplizierter machen wollten, könnten wir eine Region mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, den sogenannten Jetstream, in Betracht ziehen, der nach Osten fließt, und wenn ein Flugzeug diese Winde ausnutzen kann, dann kann die Reisezeit weiter reduziert werden.

Beachten Sie auch diese LIVE erstaunliche Darstellung der vorherrschenden Winde in den USA , die all dies beeinflussen.

**Was ist also das Endergebnis? Die Richtung, in der Sie sich in Bezug auf die Erdrotation bewegen, hat keinen Einfluss auf die Reisezeit eines Flugzeugs, und, was noch wichtiger ist, ein Wind von nur 65 Meilen pro Stunde ist mehr als genug, um bei langen Reisen einen Unterschied von fünf Stunden in der Reisezeit zu verursachen!

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2012-02-16 09:34:37 +0000

Um es etwas komplizierter zu machen und Mark Mayos Antwort zu ergänzen: Die Jetstreams werden durch die Tatsache verursacht, dass sich die Erde durch den Coriolis-Effekt dreht. Man könnte also in der Tat argumentieren, dass sich die Erdrotation zwar auf die Reisezeit auswirkt, aber vielleicht nicht so, wie man es erwarten würde.

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2012-02-16 21:01:03 +0000

Es macht einen Unterschied. Zum einen wird die Geschwindigkeit des Flugzeugs zur Erdrotation addiert, zum anderen wird sie von der Erdrotation subtrahiert. Die Spezielle Relativitätstheorie sagt t’ = t*sqrt(1-v^2c^2). Wenn man mit der Rotation geht, hat man ein höheres v und somit vergeht die Zeit langsamer.

Man braucht allerdings eine Atomuhr, um die Differenz zu messen. Aus praktischen Gründen ist Mark Mayos Antwort richtig.

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