Ebbe und Flut

Wie entstehen die Gezeiten?

Grundlagen: Gezeiten
Alle 6 Sttunden ändert sich der Wasserstand in großen Gewässern, z.B. in der Nord- und Ostsee.
Als Ursache wird i.d.R. die Anziehungskraft des Mondes genannt. Tatsächlich ist dies nur die halbe Wahrheit, wie die folgende Aufgabe zeigen wird.

Zwei Ursachen: gemeinsame Bewegung um einen Schwerpunkt Neben der Gravitationskraft des Mondes wirkt auch noch eine Zentrifugalkraft. Sie entsteht dadurch, dass nicht etwa der Mond um die Erde kreist, sondern beide um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Aufgabe 1) Schwerpunkt a) Berechnen Sie aus der mittleren Entfernung zwischen Mond und Erde und den Massen von Mond und Erde die genaue Position des gemeinsamen Schwerpunktes. Wo befindet sich dieser Punkt? b) Berechnen Sie die Geschwindigkeiten an den jeweils dem Schwerpunkt zu- und abgewandten Seiten der Erde.

Kräftemessen: Gravitation gegen Zentrifugalkraft Aufgabe 2) zwei Kräfte a) Zeichnen Sie in die nebenstehende Skizze alle (4!) auf der Erde wirkenden wirkenden Kräfte als Kraftpfeile ein. b) Berechnen Sie die Beträge dieser Kräfte und die jeweilige Gesamtkaft für eine Masse von 2kg. Vergleichen Sie. c) Skizzieren Sie die auftretenden Flutberge und begründen Sie, warum die Flut alle 12 Stunden wiederkehrt. d) Berechnen Sie die mittlere auftretende Zentrifugalkraft auf dem Mond. Wie würde die Skizze aus Aufgabenteil c) auf dem Mond aussehen, wenn es dort Wasser gäbe?

Material:
M_Erde=5,9736 ⋅ 10²⁴ kg
M_Mond=7,348 ⋅ 10²² kg
R_Erde-Mond= 384.400 km
T = 27,3217d
R_Erde= 6.387.000m
R_Mond=1.738.000m

zurück home inhalt Lösungen