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Relative Bewegung. 81
§ 64. Die Bewegungsgleichungen eines schweren Massen-
punktes vereinfachen sich etwas, wenn man als z-Achse nicht den
Erdradius, sondern die Vertikale wühlt, d. h., wenn man in der
Tabelle (204) der Richtungs-cos den Winkel 8 durch die geogra-
phische Breite 8 ersetzt. Denn dann fàllt offenbar in. den Glei-
chungen (207) die südliche Komponente der Beschleunigung fort,
und die Gleichungen (206) liefern für diesen Fall:
Süden: 4 — ov sin, |
Osten: © = — 20 (usin + w cos Bg), | Gio
Zenith: w = — g + 2wv cos f. )
Verfolgen wir nun die Bewegung des Massenpunktes auch für
grüfere Geschwindigkeiten, indem wir ihn etwa von einem hohen
Turm, dessen Hóhe A sei, mit der Anfangsgeschwindigkeit Null
herabfallen lassen. Auch hier konnen wir die Betrachtung durch
passende Verwertung der Eigentümlichkeiten des Falles erheblich
vereinfachen.
Von den 3 Beschleunigungskomponenten ist i» von hóherer
Größenordnung als 4% und à; daher können wir auch w und v gegen
w vernachlässigen, und erhalten einfacher:
u=0,
: dz
v — — 20w cos B — — 20 c08B: 77,
w=—g.
Mit den Anfangsbedingungen (4 — 0):
0, 40, zc,
Wu V vzsÜ, wu
ergeben die erste und die dritte Gleichung integriert:
u=— 0, x =20,
w= — gl, = — 2 gl +k,
die zweite aber:
v=—2wco83-(z—h)=—wgcos 3-12,
y == 0960s 8-19.
Als Bahn des frei fallenden Punktes erhalten wir also durch
Elimination von £:
"PU
y — 5 cos - V se T (214)
Planck, Allgemeine Mechanik. 3. Aufl. 6