Erde - Mondentfernung in der Zukunft

[Herbert_Weiner]

Der Mond entfernt sich von der Erde, das wird dadurch verursacht, daß die Erde kein homogenes Gebilde ist, und die Erde verlangsamt sich durch die Reibung, verursacht durch die Gezeitenkräfte. So weit, bis sie immer die gleiche Seite dem Mond zuwendet.

Soweit richtig?

Nur eines ist mir unklar, ich habe mal gelesen, daß sich die Erde wieder beschleunigt, und der Mond sich wieder der Erde annähert. Das alles soll durch die Gezeitenkräfte der Sonne passieren. Nun frage ich mich: Die Erde umkreist die Sonne langsamer, als der Mond dann die Erde umkreist. Stimmt das? Also müßten die Gezeitenkräfte die Erdrotation eher noch verlangsamen. Wer kann mir das erklären?

Servus

Euer Physikdilettant

[Anonym]

Der Mond entfernt sich von der Erde, das
wird dadurch verursacht, daß die Erde
kein homogenes Gebilde ist, und die Erde
verlangsamt sich durch die Reibung,
verursacht durch die Gezeitenkräfte. So
weit, bis sie immer die gleiche Seite dem
Mond zuwendet.

Soweit richtig?

Die „Inhomogenitaet“ der Erde hat damit
nichts zu tun, sondern nur die Reibung,
die Durch die Gezeiten hervorgerufen wird.
Ansonsten O.K.

Nur eines ist mir unklar, ich habe mal
gelesen, daß sich die Erde wieder
beschleunigt, und der Mond sich wieder
der Erde annähert. Das alles soll durch
die Gezeitenkräfte der Sonne passieren.

Habe ich noch nicht gehoert.
Welcher Quelle hast Du das entnommen?

Nun frage ich mich: Die Erde umkreist die
Sonne langsamer, als der Mond dann die
Erde umkreist. Stimmt das? Also müßten
die Gezeitenkräfte die Erdrotation eher
noch verlangsamen. Wer kann mir das
erklären?

Denke ich eigentlich auch.
Es sei denn, der Mond ist nach voelliger
Bremsung der Erde so weit von der Erde weg,
dass der Umlauf um die Erde laenger als um
die Sonne dauert.

MEB

[Anonym]

Hi Herbert

(1) Entfernung des Mondes von der Erde

Ebbe und Flut verlangsamen die Erddrehung, weil die Rotationsenergie der Erddrehung in Wärmeenergie umgewandelt wird. Dadurch verringert sich der Drehimpuls der Erde. Nun dreht sich der Mond aber nicht um die Erde, sondern Erde und Mond drehen sich um ihren gemeinsamen Schwerpunkt. Dem Erde-Mond-System wird also Rotationsenrgie bzw. Drehimpuls entzogen, was durch eine Zunahme der Entfernung zwischen Erde und Mond ausgeglichen wird (Drehimpulserhaltung!)

(2) Beschleunigung der Erde

Wenn sich die Erde wieder schneller drehen würde, käme tatsächlich auch der Mond wieder näher an die Erde heran. Die Erhöhung des Drehimpulses im Erde-Mond-System müßte durch einen kürzeren Abstand wieder kompensiert werden.

Das alles soll durch
die Gezeitenkräfte der Sonne passieren.

Das halte ich persönlich für Quatsch …

Das ist doch wieder derselbe Mechanismus. Der Erde wird Rotationsenergie entzogen durch Ebbe-Flut-Reibung.

Nun frage ich mich: Die Erde umkreist die
Sonne langsamer, als der Mond dann die
Erde umkreist. Stimmt das?

Die Winkelgeschwindigkeit von Sonne-Erde ist mit w1=2*PI/(365*86400 s) viel kleiner als die Winkelgeschwindigkeit von Erde-Mond mit w2=2*PI/(29*86400 s). Allerdings ist der Abstand Sonne-Erde (R1) ziemlich genau 150 Millionen km und der Abstand Erde-Mond (R2) ziemlich genau 384 Tausend km. Daher bewegt sich die Erde mit v1=29,9 km/s um die Sonne, der Mond aber nur mit v2=0.96 km/s um die Erde!

Also müßten
die Gezeitenkräfte die Erdrotation eher
noch verlangsamen.

Stimmt genau, das meine ich auch.

Wer kann mir das erklären?

Nun leg’ mal die April-Ausgabe vom Spektrum der Wissenschaft zur Seite …

cu Stefan.

[Herbert_Weiner]

Servus MEB

Der Mond entfernt sich von der Erde, das
wird dadurch verursacht, daß die Erde
kein homogenes Gebilde ist, und die Erde
verlangsamt sich durch die Reibung,
verursacht durch die Gezeitenkräfte. So
weit, bis sie immer die gleiche Seite dem
Mond zuwendet.

Soweit richtig?

Die „Inhomogenitaet“ der Erde hat damit
nichts zu tun, sondern nur die Reibung,
die Durch die Gezeiten hervorgerufen
wird.

Aha, auch nicht mit der Entfernung des Mondes? Vielleicht habe ich da nur was falsch verstanden. Vielleicht war gemeint: ohne Inhomogenität keine Reibung… Der Mechanismus, daß die Erde durch Reibung langsamer wird, leuchtet mir ein, aber wie könnte man die Entfernung des Mondes von der Erde erklären, wenn nicht damit, daß die Erde in Richtung Mond nachgibt?

Ansonsten O.K.

Nur eines ist mir unklar, ich habe mal
gelesen, daß sich die Erde wieder
beschleunigt, und der Mond sich wieder
der Erde annähert. Das alles soll durch
die Gezeitenkräfte der Sonne passieren.

Habe ich noch nicht gehoert.
Welcher Quelle hast Du das entnommen?

Weiß ich nicht mehr. Ich habe das damals ziemlich kritiklos übernommen. Erst später, als ich versucht habe es einer Freundin zu erklären, habe ich begonnen, darüber nachzudenken…

Nun frage ich mich: Die Erde umkreist die
Sonne langsamer, als der Mond dann die
Erde umkreist. Stimmt das? Also müßten
die Gezeitenkräfte die Erdrotation eher
noch verlangsamen. Wer kann mir das
erklären?

Denke ich eigentlich auch.
Es sei denn, der Mond ist nach voelliger
Bremsung der Erde so weit von der Erde
weg,
dass der Umlauf um die Erde laenger als
um
die Sonne dauert.

Wäre das möglich? Und wenn es möglich ist, könnte die Erde dann schneller werden als 1 Umdrehung = 1 Jahr?

Jedenfalls danke für die Mühe

Servus Herbert

[Herbert_Weiner]

Servus Stefan

Hi Herbert

(1) Entfernung des Mondes von der Erde

Ebbe und Flut verlangsamen die
Erddrehung, weil die Rotationsenergie der
Erddrehung in Wärmeenergie umgewandelt
wird. Dadurch verringert sich der
Drehimpuls der Erde. Nun dreht sich der
Mond aber nicht um die Erde, sondern Erde
und Mond drehen sich um ihren gemeinsamen
Schwerpunkt. Dem Erde-Mond-System wird
also Rotationsenrgie bzw. Drehimpuls
entzogen, was durch eine Zunahme der
Entfernung zwischen Erde und Mond
ausgeglichen wird (Drehimpulserhaltung!)

Aha, je öfter ich mir durchlese, um so plausibler ist es für mich, so kann ich mir das vorstellen.

(2) Beschleunigung der Erde

Wenn sich die Erde wieder schneller
drehen würde, käme tatsächlich auch der
Mond wieder näher an die Erde heran. Die
Erhöhung des Drehimpulses im
Erde-Mond-System müßte durch einen
kürzeren Abstand wieder kompensiert
werden.

Das alles soll durch
die Gezeitenkräfte der Sonne passieren.

Das halte ich persönlich für Quatsch …

Wie auch MEB…

Das ist doch wieder derselbe Mechanismus.
Der Erde wird Rotationsenergie entzogen
durch Ebbe-Flut-Reibung.

Nun frage ich mich: Die Erde umkreist die
Sonne langsamer, als der Mond dann die
Erde umkreist. Stimmt das?

Die Winkelgeschwindigkeit von Sonne-Erde
ist mit w1=2*PI/(365*86400 s) viel
kleiner als die Winkelgeschwindigkeit von
Erde-Mond mit w2=2*PI/(29*86400 s).
Allerdings ist der Abstand Sonne-Erde
(R1) ziemlich genau 150 Millionen km und
der Abstand Erde-Mond (R2) ziemlich genau
384 Tausend km. Daher bewegt sich die
Erde mit v1=29,9 km/s um die Sonne, der
Mond aber nur mit v2=0.96 km/s um die
Erde!

Also müßten
die Gezeitenkräfte die Erdrotation eher
noch verlangsamen.

Stimmt genau, das meine ich auch.

Wer kann mir das erklären?

Nun leg’ mal die April-Ausgabe vom
Spektrum der Wissenschaft zur Seite …

OK, danke für die Mühe

Servus

Herbert

[Herbert_Weiner]

PS.:
Das mit dem Verlust von Rotationsenergie des Gesamtsystems von Erde-Mond verstehe ich schön langsam. Klar, daß sich dadurch der Mond entfernt.

[Niels_0b4136]

Hallo Stefan,

also Rotationsenrgie bzw. Drehimpuls
entzogen, was durch eine Zunahme der
Entfernung zwischen Erde und Mond
ausgeglichen wird (Drehimpulserhaltung!)

findest du nicht, dass du dir da selber widersprichst? Wird dem Erde-Mond-System nun Drehimpuls entzogen, oder bleibt er erhalten?

Wahrscheinlich meinst du aber das Richtige:
Nach Energieerhaltungssatz bleibt die Energie wie sie ist. Die entstehende Waerme „zehrt“ somit an der Rotationsenergie.
Der Drehimpuls bleibt erhalten, dh was die Erde an Drehimpuls verliert, gewinnt der Mond an Drehimpuls hinzu.
Aus den beiden Erhaltungssaetzen folgt dann die wachsende Entfernung des Mondes von der Erde.

Theoretisch gilt dasgleiche fuer das System Sonne-Erde. Die Erde bewirkt Gezeitenkraefte auf die Sonne und bremst sie dadurch ab. In der Sonne entsteht zusaetzliche Waerme durch diese Gezeiten (natuerlich laecherlich wenig im Vergleich zur Kernfusion im Innern). Somit haben wir das gleiche System wie oben: Verlust an Rotationsenergie durch Gezeitenwaerme, Erhaltung des Drehimpulses durch Uebertragung desselben von der Sonne auf die Erde => die Erde entfernt sich von der Sonne!! (Uebrigens bewirkt die Gezeitenreibung, die die Sonne auf der Erde verursacht genau dasselbe: die Erde entfernt sich von der Sonne)

Gruss, Niels

[Anonym]

Die „Inhomogenitaet“ der Erde hat damit
nichts zu tun, sondern nur die Reibung,
die Durch die Gezeiten hervorgerufen
wird.

Aha, auch nicht mit der Entfernung des
Mondes? Vielleicht habe ich da nur was
falsch verstanden. Vielleicht war
gemeint: ohne Inhomogenität keine
Reibung… Der Mechanismus, daß die Erde
durch Reibung langsamer wird, leuchtet
mir ein, aber wie könnte man die
Entfernung des Mondes von der Erde
erklären, wenn nicht damit, daß die Erde
in Richtung Mond nachgibt?

Wenn Du mit Inhomogenitaet die Wasserwelle
meist, die durch die Gravitation des Mondes
entsteht und die letztlich Ebbe und Flut
erzeugt, dann ist das O.K.
Jaja, die menschliche Art der Kommunikation.
Jedes Wort bedarf einer Extra-Definition,
wenn man es eindeutig verwenden will…
Die Reibung geschieht dann zwischen der
Wasserwelle, die vom Mond erzeugt wird, und
der Erde, „die sich unter der Welle
hinwegdreht“.

MEB

[Anonym]

Hi Niels

Der Drehimpuls bleibt erhalten, dh was
die Erde an Drehimpuls verliert, gewinnt
der Mond an Drehimpuls hinzu.

Das ist FALSCH! Dann würde sich der Mond ja immer schneller um die eigene Achse drehen und der Abstand zwischen Erde und Mond konstant bleiben.

Richtig ist vielmehr, dass dem Gesamtsystem Erde-Mond ZUNÄCHST Drehimpuls entzogen wird, der SOFORT durch einen größeren Abstand von Erde und Mond zum gemeinsamen Schwerpunkt ausgeglichen wird! Das kennst du doch bestimmt vom Eiskunstlaufen, die Pirouetten starten mit weit abgewinkelten Armen, und durch Heranziehen der Arme an den Körper wird die Drehung dann richtig schnell.

Übrigens meinst du sicher Erhaltung der Rotationsenergie E=0.5*I*w^2 oder E=0.5*L^2/I, die Erhaltung des Drehimpulses L ist also äquivalent mit der Erhaltung der Rotationsenergie E.

Und noch etwas. Ich wollte eine einfache Antwort geben. Dass die physikalisch nicht exakt sein kann, dürfte doch klar sein, oder? Es ging mir darum, ein Bild zu vermitteln, von dem, was da passiert.

Ich habe ja nichts dagegen, wenn du deine Sicht der Dinge darstellst, aber dann bitte nicht als Antwort auf meine Antwort, sondern als direkte Antwort auf die Frage. Das erspart mir nämlich das Lesen einer Mail und eine nötige Korrektur …

cu Stefan.

[Herbert_Weiner]

Die „Inhomogenitaet“ der Erde hat damit
nichts zu tun, sondern nur die Reibung,
die Durch die Gezeiten hervorgerufen
wird.

Aha, auch nicht mit der Entfernung des
Mondes? Vielleicht habe ich da nur was
falsch verstanden. Vielleicht war
gemeint: ohne Inhomogenität keine
Reibung… Der Mechanismus, daß die Erde
durch Reibung langsamer wird, leuchtet
mir ein, aber wie könnte man die
Entfernung des Mondes von der Erde
erklären, wenn nicht damit, daß die Erde
in Richtung Mond nachgibt?

Wenn Du mit Inhomogenitaet die
Wasserwelle
meist, die durch die Gravitation des
Mondes
entsteht und die letztlich Ebbe und Flut
erzeugt, dann ist das O.K.

Ja, genau. So habe ich es verstanden.

Jaja, die menschliche Art der
Kommunikation.
Jedes Wort bedarf einer Extra-Definition,
wenn man es eindeutig verwenden will…

Stimmt. Da sind wohl Formeln eindeutiger. Leider verstehe ich keine, die länger sind als ein Fingernagel.

Die Reibung geschieht dann zwischen der
Wasserwelle, die vom Mond erzeugt wird,
und
der Erde, „die sich unter der Welle
hinwegdreht“.

Danke, ich bin immer noch verwirrt, aber auf einem viel höheren Niveau.

Servus
Herbert

[Niels_0b4136]

Hallo Stefan,

Das ist FALSCH!

Das kann man auch netter sagen! Zumal diese absolute Aussage nicht den Punkt trifft.

Dann würde sich der Mond
ja immer schneller um die eigene Achse
drehen und der Abstand zwischen Erde und
Mond konstant bleiben.

Wieso das denn? Der Drehimpuls des Mondes besteht nicht nur aus seiner Eigenrotation (die im vorliegenden Fall uebrigens abnimmt), sondern auch aus der Rotation um die Erde.

Richtig ist vielmehr, dass dem
Gesamtsystem Erde-Mond ZUNÄCHST
Drehimpuls entzogen wird, der SOFORT
durch einen größeren Abstand von Erde und
Mond zum gemeinsamen Schwerpunkt
ausgeglichen wird!

Es handelt sich hier um einen kontinuierlichen Vorgang. Es wird nichts weggenommen und dann wieder hinzugetan.

Das kennst du doch
bestimmt vom Eiskunstlaufen, die
Pirouetten starten mit weit abgewinkelten
Armen, und durch Heranziehen der Arme an
den Körper wird die Drehung dann richtig
schnell.

Übrigens meinst du sicher Erhaltung der
Rotationsenergie E=0.5*I*w^2 oder
E=0.5*L^2/I, die Erhaltung des
Drehimpulses L ist also äquivalent mit
der Erhaltung der Rotationsenergie E.

Ich koennte jetzt deine obige Absolutaussage wiederholen.
Die Erhaltung der Rotationsenergie ist NICHT aequivalent zur Erhaltung des Drehimpulses! Der Drehimpuls bleibt gleich, die Rotationsenergie nimmt ab. Wo sollte sonst die Erwaermung durch die Gezeitenkraefte herkommen?
Zwar stimmt die Formel E=0.5*L^2/I, Entscheidender Schwachpunkt deiner Argumentation ist aber, dass du nicht beruecksichtigst, dass I abhaengig vom Radius der Mondbahn und somit nicht konstant ist!

Und noch etwas. Ich wollte eine einfache
Antwort geben. Dass die physikalisch
nicht exakt sein kann, dürfte doch klar
sein, oder? Es ging mir darum, ein Bild
zu vermitteln, von dem, was da passiert.

Fuer eine einfache Erklaerung wirfst du in deinem ersten Posting aber kraeftig mit Zahlen um dich!

Ich habe ja nichts dagegen, wenn du deine
Sicht der Dinge darstellst, aber dann
bitte nicht als Antwort auf meine
Antwort, sondern als direkte Antwort auf
die Frage. Das erspart mir nämlich das
Lesen einer Mail und eine nötige
Korrektur …

Du musst es schon mir ueberlassen, wem ich antwort. Wenn du keine Antwort haben willst, zu wenig Zeit zum Lesen hast oder es dich kraenkt wenn jemand nicht deiner Meinung ist, wieso besuchtst du dann ueberhaupt Foren, die ja von der Diskussion leben? Und klickst auch noch an, dass du eine Benachrichtigung willst??

Gruss, Niels

[Anonym]

Hi Niels

Wieso das denn? Der Drehimpuls des Mondes
besteht nicht nur aus seiner
Eigenrotation (die im vorliegenden Fall
uebrigens abnimmt), sondern auch aus der
Rotation um die Erde.

Aha! Siehst du, das meine ich. Das 2-Körper-System Erde-Mond muss gemeinsam betrachtet werden.

Es handelt sich hier um einen
kontinuierlichen Vorgang. Es wird nichts
weggenommen und dann wieder hinzugetan.

Genau das meine ich ja. Nur können sich viele Leute unter einem kontinuierlichen Vorgang nicht so viel vorstellen, deswegen diese Krücke mit „Wegnehmen“ und „Sofort wieder zurückgeben“.

Zwar stimmt die Formel E=0.5*L^2/I,
Entscheidender Schwachpunkt deiner
Argumentation ist aber, dass du nicht
beruecksichtigst, dass I abhaengig vom
Radius der Mondbahn und somit nicht
konstant ist!

Wieso habe ich das nicht bedacht. Das habe ich doch in meiner ersten Antwort gesagt: Da der Drehimpuls erhalten bleiben muss, die Erde aber Rotationsenergie durch Ebbe-Flut verliert, muss sich I und damit der Abstand zwischen Erde und Mond ändern!

Im übrigen scheint hier ein Misverständnis meinerseits vorzuliegen. Es hatte sich für mich so angehört, als würdest du Erde und Mond als getrennte Systeme betrachten. Für die Erde alleine ändert sich I nämlich nicht, und deswegen muss mit der Abnahme der Rotationsenergie der Erde E=L^2/(2I) auch ihr Drehimpuls L abnehmen! Da L_em, also der Drehimpuls des Erde-Mond-Systems, aber erhalten bleiben muss, ändert sich I_em, entsprechend des Verlustes an Rotationsenergie, was eine Abstandszunahme zwischen Erde und Mond bewirkt.

Hier hatte ich dich falsch verstanden …

Du musst es schon mir ueberlassen, wem
ich antwort. Wenn du keine Antwort haben
willst, zu wenig Zeit zum Lesen hast
oder es dich kraenkt wenn jemand nicht
deiner Meinung ist, wieso besuchtst du
dann ueberhaupt Foren, die ja von der
Diskussion leben? Und klickst auch noch
an, dass du eine Benachrichtigung
willst??

Irgendwie hast du ja recht. SORRY!

Aber weisst du, ich antworte relativ oft in wer-weiss-was. Dadurch habe ich für eine Antwort nicht so viel Zeit und schreibe einfach schnell eine Antwort. Debei bleiben exakte Formulierungen häufig auf der Strecke. Meistens reicht es nämlich, den Leuten die passende Idee zu liefern, den Rest machen sie dann alleine. In diesem Fall war es die Drehung von Erde und Mond um ihren gemeinsamen Schwerpunkt, aus der man alles andere ableiten kann. Vielleicht sollte ich mal weniger Quantität und dafür mehr Qualität in meine Antworten legen, sprich, sie exakter formulieren.

Freunde ?

cu Stefan.

[Niels_0b4136]

Hallo Stefan,

um die ganze Sache zusammenzufassen:
wir beide meinen eigentlich genau dasgleiche. War doch ein klasse Scheingefecht, oder?? (Das ist doch auch mal interessant)

Meistens reicht
es nämlich, den Leuten die passende Idee
zu liefern, den Rest machen sie dann
alleine.

Schon klar. Aber du siehst ja, was da so in den Foren alles geschrieben wird. Da wird oft um Winzigkeiten ellenlang diskutiert. Manchmal ist es nervig, manchmal macht es Spass. Problematisch wirds nur, wenns wie bei uns den einen nervt und dem anderen Spass macht

Freunde ?

Kein Problem!

Gruss, Niels

[Anonym]

Hi Niels

Normalerweise habe ich ja auch Spass daran, aber irgendwie fühlte ich mich gestern angegriffen, weil ich dich völlig misinterpretiert habe. Ich dachte, da ist wieder jemand, der meinen Beitrag gar nicht richtig gelesen hat und jetzt dazu Stellung nimmt …

Nun gut, das ist Geschichte, ich kann es nicht mehr ändern, in Zukunft wirds besser …

Auf viele „nervige“ Diskussionen noch …

cu Stefan.