Woher kommt die Energie der 'Gezeiten'

Hallo,

LE = 0,8*2/5 mE r² ωE

Weshalb der Faktor 0.8? Eine rotierende Kugel hat doch ein
Trägheitsmoment von
2/5 m r^2.

Das gilt nur für eine Kugel mit homogener Dichte. Die Erde ist aber am Kern um einiges dichter und daher das Trägheitsmoment etwas kleiner.

Weshalb sollte die Erde den ganzen Drehimpuls an den Mond
abgeben? AKAIK gibt es dann eine gebundene Rotation.

Richtig und genau diese gebundene Rotation ist die Bedingung dafür, dass die Erde den Mond nicht weiter beschleunigt, weil es dann keine vorauseilende Flutberge mehr gibt.

Gruß
Oliver

Hallo Oliver,

Danke für die Antworten!

LE = 0,8*2/5 mE r² ωE

Weshalb der Faktor 0.8? Eine rotierende Kugel hat doch ein
Trägheitsmoment von
2/5 m r^2.

Das gilt nur für eine Kugel mit homogener Dichte. Die Erde ist
aber am Kern um einiges dichter und daher das Trägheitsmoment
etwas kleiner.

Sind die 0.8 ein empirischer Wert oder eine Schätzung Deinerseits?

Weshalb sollte die Erde den ganzen Drehimpuls an den Mond
abgeben? AKAIK gibt es dann eine gebundene Rotation.

Richtig und genau diese gebundene Rotation ist die Bedingung
dafür, dass die Erde den Mond nicht weiter beschleunigt, weil
es dann keine vorauseilende Flutberge mehr gibt.

DAS ist mir klar. (Ich bin auch ein Feind der Mond-weg-Theorie) Womit ich Probleme habe, ist der Umstand, dass Du die Erdrotation zum Stillstand bringen willst. IMHO muss man für den stationären Zustand (gebundene Rotation) die Winkelgeschwindigkeiten von Mond und Erde gleichsetzen. Oder habe ich da einen Gedankenfehler?

Mfg,
Pürsti

Hallo,

Sind die 0.8 ein empirischer Wert oder eine Schätzung
Deinerseits?

Den Faktor hab ich irgendwo im Netz gefunden, scheint ein empirischer Wert zu sein.

DAS ist mir klar. (Ich bin auch ein Feind der
Mond-weg-Theorie) Womit ich Probleme habe, ist der Umstand,
dass Du die Erdrotation zum Stillstand bringen willst. IMHO
muss man für den stationären Zustand (gebundene Rotation) die
Winkelgeschwindigkeiten von Mond und Erde gleichsetzen. Oder
habe ich da einen Gedankenfehler?

Das siehst du richtig.

Den Gesamtdrehimpuls des Systems im stationärem Zustand auf dem Mond zu übertragen ist auch nur eine Näherung, die aber durch folgende Überlegung gerechtfertigt ist.
Es gilt:

LE = IE ωE
LM = mM d² ωM

Daraus folgt:

ΔLE = IE ΔωE
ΔLM = mMd² ΔωM + 2mMM Δd

Falls also nun ein Betrag ΔL vom Erddrehimpuls auf den Monddrehimpuls übertragen wird, bedeutet dies für die jeweiligen Änderungen der Winkelgeschwindigkeiten:

ΔωM = (ΔL - 2mMM Δd)/(mMd²) Md²) = IE/mMd² ΔωE = 0,007 ΔωE

Beim Drehimpulsübertag ist also die Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Mondes im Vergleich zur der der Erde vernachlässigbar klein. Das bedeutet aber auch, dass die Bedingung für den Drehimpulsübertrag so lange aufrecht gehalten werden kann, bis die Erde schließlich auf eine Winkgelgeschwindigkeit abgebremst wird, die in der Größenordnung der heutigen Winkelgeschwindigkeit des Mondes liegt. Ihr dazugehöriger Drehimpuls ist dann aber so klein, dass man ihn getrost vernachlässigen kann und folglich der Mond im stationären Endzustand nahezu den kompletten Gesamtdrehimpuls erhält.

Gruß
Oliver

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Hallo Oliver,

Danke für die ausführlichen Erläuterungen!

Einen schönen Rest des Sonntages,
Pürsti