Gehört zu: Unsere Erde, Sonnensystem
Siehe auch: Gravitation, Mond
Benutzt: SVG-Grafik aus GitHub
Stand: 28.4.2022
Ebbe und Flut im System Erde-Mond
Wie auf jeden ausgedehnten Körper in einem Gravitationsfeld, wirkt auch auf die Erde durch das Gravitationsfeld des Mondes (und der Sonne) eine Gezeitenkraft.
Einfluss des Gravitationsfeldes
Abbildung 1: Gezeitenkraft im System Erde-Mond (Github: EbbeUndFlut.svg)
Das Geheimnis, warum zwei Flutberge entstehen, ist gar kein Geheimnis. Die differentielle Gravitation macht auf beiden Seiten eine (fast) gleiche Beschleunigung von 0,11 10-5 m/s2.
Die Beschleunigung (a) durch die Anziehungskraft des Mondes in unterschiedlichen Entfernungen (r) vom Mond kann man ja leicht berechnen, wenn man die Masse des Mondes (M) sowie die Gravitationskonstante (G) hat:
\( a(r) = G\frac{M}{r^2} \)| r Entfernung vom Mond |
a Gravitations-Beschleuigung |
Bemerkung |
| 0 | ||
| 1738 km | 1,62 m/s2 | auf der Mondoberfläche |
| 378029 km | 3,43 10-5 m/s2 | auf der Erdoberfläche dem Mond zugewandte Seite |
| 384400 km | 3,32 10-5 m/s2 | am Erdmittelpunkt |
| 390771 km | 3,21 10-5 m/s2 | auf der Erdoberfläche vom Mond abgewandte Seite |
Einfluss der Zentrifugalkraft
Die Größe der Zentrifugalkraft in einem rotierenden System hängt vom Abstand (r) vom Drehpunkt ab:
\( F_{Zf} = m \cdot \omega^2 \cdot r \)Der Drehpunkt dieser Bewegung ist zweifellos der Schwerpunkt des Systems Erde-Mond. Was dreht sich denn nun um diesen Drehpunkt?
Offensichtlich ist es der Erdmittelpunkt, der eine Kreisbahn um diesen Drehpunkt beschreibt. Da der Abstand Erdmittelpunkt-Drehpunkt gleich bleibt, bleibt auch die aus dieser Bewegung resultierende Zentrifugalkraft von der Größe her konstant. Jeder Punkt auf der Erde beschreibt eine verschobene deckungsgleiche Kreisbahn, die also an jedem Ort identisch ist. Damit hat sie keinen Einfluss auf die Gezeiten: https://www.weltderphysik.de/gebiet/erde/atmosphaere/meere/gezeiten/