Annons
Är det lättare att kasta spjut i jordens rotationsriktning?
Bild: 
Kenneth Andersson

Är det lättare att kasta spjut i jordens rotationsriktning?

Publicerad:

2011-11-18

Fråga: I dag mäter man världsrekord inom friidrotten med minimala marginaler. Men hur påverkas resultaten av tävlingsbanornas placering på jordytan? Hoppar och kastar man inte kortare om man tävlar mot jordens rotation, eller mot jordens bana runt solen?

Billy Bratt

Svar: Din tanke är intressant, men inte helt ny. När Galileo Galilei, och andra med honom, på 1600-talet hävdade att jorden rörde sig runt solen, var ett motargument att vi borde åka av jorden om den flög fram i universum. Om jorden rörde sig skulle inte heller en boll landa på samma ställe om vi slängde upp den i luften. Den skulle landa lite längre bort.

Men Galileo visade att om två kroppar rör sig framåt med samma hastighet, så känns det som att man står stilla. Du kan jämföra med om du färdas framåt i en buss. Slänger du upp en boll i bussen kommer den att landa i din hand. Det är för att du, bussen och bollen rör er framåt med samma hastighet. Samma sak gäller längdhopp i en buss. Det spelar ingen roll om du hoppar med färdriktningen eller mot färdriktningen, så länge bussen har en jämn fart kommer du att hoppa lika långt. Därför påverkar inte jordens bana runt solen resultaten i friidrotten. Vi människor, jorden och atmosfären far fram med samma fart i universum.

Men som du påpekar snurrar jorden också. Därmed accelererar den, och det komplicerar saker och ting lite grann. Det är som om bussen plötsligt gasade, och då påverkas hopp och kast inne i bussen. Om du till exempel står på Nordpolen och kastar ett spjut mot Stockholm, kommer spjutet att vika av och missa målet, eftersom jorden snurrar. Men idrottsarenor är väldigt små i jämförelse med jorden, och effekten av dessa krafter blir därför försumbara.

Ann Fernholm, med hjälp av Claes Uggla, professor i fysik vid Karlstads universitet.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

4

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Kommentarer

Fel svar

Svaret på frågan är väl inte rätt?

Ett spjut kastas med cirka 100 km/h och jordens rotationshastighet är cirka 1700 km/h vid ekvatorn.

Skillnaden i hastighet blir flera procent om kastet är med eller mot rotationen. Skillnaden borde bli många centimeter.

Dessutom varierar gravitation med flera promille över jorden, vilket också ger mätbara skillnader mellan olika platser.

Eftersom spjutet, den som kastar och jorden rör sig med jordens rotationshastighet innan kastat och i själva kastögonblicket, påverkas inte kastets längd av jordens rotation. Om allting däremot stod still i kastögonblicket, och jorden började röra sig först efter att spjutet har kastats iväg skulle det bli en effekt på kastlängden.

Mvh,
Ann

Nejdå, ni har fel. Räkna på det. (Börja t ex med att slå upp Eötvös effekt.)

Orkar man inte räkna på det, kan man göra ett grovt förenklat tankeexperiment. Bortseende från vinklar, luftmotstånd o s v:

Ett spjut som kastas kommer en kort stund befinna sig i fritt fall i omloppsbana kring jorden. Det som kastas med rotationsriktningen vid ekvatorn kommer färdas med cirka 1800 km/h och mot rotationsriktning med 1600 km/h.

Vilket faller ner först?

Som en fotnot är det inte omöjligt att även Coriolis-effekten ger mätbara skillnader (över 1 cm för just spjutkastning) i avstånd för banor som inte är orienterade väst-öst på ekvatorn. Be gärna någon kontrollräkna även det.

(I framtiden kanske ni bör dubbelkolla svaren med två fackkunniga.
Avfärdande och felaktiga svar på läsarfrågor riskerar annars att förta folks intresse för vetenskap och försämra tidningens trovärdighet.)

mvh
/Ola

Nu har jag varit i kontakt med ytterligare två fysikprofessorer, Göran Grimvall och Ragnar Erlandsson, som har funderat kring, och räknat på, hur friidrottsbanors placering på jorden kan påverka resultaten. Deras slutsatser är att både Eötvös effekt och Corioliseffekten är försumbara.

Däremot är det en skillnad i centrifugalkraft beroende på breddgrad. Jorden buktar ut något vid ekvatorn och det gör att gravitationen blir några promille lägre där. Det kan påverka kastlängden positivt. Men samtidigt kommer det att bli mindre ”tryck” i avstamp och ansatser. Det i sin tur kan också påverka kast- och hopplängder. Eftersom det är många krafter som samverkar är det idag omöjligt för fysiken att räkna ut exakt hur skillnaden i centrifugalkraft påverkar friidrottsresultaten. En av professorerna påpekade att skillnaden i lufttryck, orsakat av hur högt över havet som olika arenor är belägna, oftast är viktigare.

Lägg till kommentar