Polfluchtkraft

Die Polfluchtkraft ist eine Komponente der Zentrifugalkraft, die durch die Drehung der Erde um ihre Rotationsachse verursacht wird. Die tägliche Drehung der Erde (genauer: innerhalb eines Sterntages von 23,93447 Stunden) bewirkt, dass jeder Körper eine Kraft erfährt, die stets senkrecht von der Erdachse wegweist, also auch eine Kraftkomponente, die vom Pol wegweist. Der Betrag dieser Kraft ist:

F = mω²r,

wobei m die Masse des Körpers, r sein Abstand von der Polachse und ω die Winkelgeschwindigkeit der Erddrehung im Bogenmaß ist,
ω = 0,00007292116 pro Sekunde.

Der Abstand r hängt von der geografischen Breite φ ab, sodass sich mit einem mittleren Erdradius R

F = mω²Rcos φ

ergibt. Diese Kraft wirkt stets senkrecht von der Drehachse weg, also je nach Breitengrad schräg zur Erdoberfläche. Nur am Äquator wirkt die Polfluchtkraft der Gravitationskraft genau entgegen. Auf allen anderen Breitengraden wirkt sie im Winkel $\alpha = 90^{\circ}- \varphi$ zur Horizontalen.

Betrachtet man nur jene Komponente der Kraft, die parallel zur Erdoberfläche wirkt, so ist sie auf der Nordhalbkugel nach Süden und auf der Südhalbkugel nach Norden gerichtet. Das beständige Wirken dieser Kraft ist zugleich der Grund, warum die Erde keine perfekte Kugel darstellt, sondern an den Polen abgeflacht ist. Der innen etwas elastische Erdkörper stellt sich auf die herrschende Erdrotation ein, indem seine Massenverteilung langfristig der Polfluchtkraft nachgibt und der Äquatorradius auf Kosten des Polradius zunimmt. Die heutige Erdabplattung beträgt 0,3353 Prozent oder 21 km.

Isaac Newton hat diese Verformung erstmals mathematisch formuliert. Um 1920 postulierte Alfred Wegener die Polflucht der Kontinente und vermutete die Zentrifugalkraft als Ursache der von ihm entdeckten Kontinentalverschiebung. Dies wurde einige Jahre später widerlegt, der Begriff Polfluchtkraft fand jedoch Eingang in die Fachliteratur.