Wir kennen alle irgendwoher Gezeiten – und sei es vom letzten Nordseeurlaub. Aber was heißt das eigentlich?
Für die allermeisten Menschen ist es seltsam, dass es zwei Gezeitenberge gibt. Es erscheint logisch, dass der Mond die ihm zugewandte Seite stärker anzieht als den Rest des Erdballs. Dieser Gezeitenberg ist völlig klar. Aber wie kommt dann der andere Gezeitenberg zustande, auf der genau entgegengesetzten Seite?
Dieser kommt eigentlich genauso zustande, wie der Berg auf der zugewandte Seite, nur dass wir hier eine wichtige Komponente des Ganzen übersehen haben, die neben der Anziehungskraft des Mondes wirkt – die Fliehkraft. Ein Tipp: Es geht nicht um die Fliehkraft aufgrund der Eigendrehung der Erde!
Fliehkraft? Welche Fliehkraft?(1)
Es heißt immer, dass sich der Mond um die Erde dreht. Tatsächlich aber dreht sich der Mond mit der Erde und zwar um einen gemeinsamen Angelpunkt, der auf der Verbindungslinie zwischen Erde und Mond liegt. Wir stellen uns mal eine Hantel mit jeweils einer Kugel an den beiden Enden vor und versuchen diese zu drehen. Wo müssen wir angreifen?
Wenn beide Kugeln gleich schwer sind, müssen wir in der Mitte angreifen. Ist aber eine Kugel schwerer als die andere, rutscht der Angelpunkt bzw. Schwerpunkt des Systems zur schwereren Kugel hin. Genauso ist das auch beim Erde-Mond-System.
Wenn wir jetzt die Hantel drehen, dann sehen wir, dass beide Kugeln Kreisbahnen beschreiben. Die kleine Kugel läuft auf einem großen Kreis und die große auf einem kleinen Kreis.
So und jetzt betrachten wir mal im Detail, wie sich zwei unterschiedliche Punkte auf der blauen Kugel bewegen.
Der Gag an der Sache ist nämlich, dass nicht nur der Mittelpunkt der Erde selbst eine zugegebenermaßen recht kleine Kreisbahn beschreibt, sondern dass jeder Punkt in und auf der Erde ebenfalls eine Kreisbahn beschreibt und dass die Kreise genau gleich groß sind. D.h. die Fliehkräfte sind an jedem Punkt der Erde gleich.
Die Anziehungskraft des Mondes ist dagegen nicht für jeden Punkt der Erde gleich, da die nämlich vom jeweiligen Abstand abhängt. Die dem Mond zugewandte Seite wird stärker angezogen, als der Mittelpunkt und die wiederum stärker als die vom Mond abgewandte Seite. Im Mittelpunkt der Erde gleichen sich Zentrifugalkraft und Anziehungskraft des Mondes genau aus. Auf der zugewandten Seite überwiegt die Gravitationskraft des Mondes, auf der abgewandten Seite dagegen überwiegt die Zentrifugalkraft. Und das führt letztendlich zur Ausbildung eines zweiten Gezeitenberges.
Übrigens: Die Erde ist etwa 80mal schwerer als der Mond und daher liegt im Erde-Mond-System der Schwerpunkt etwa 4 670 km vom Mittelpunkt der Erde entfernt. Der Erdradius beträgt aber 6 380 km, d.h. der Schwerpunkt befindet sich noch innerhalb der Erdkugel. Es sieht eher so aus, als ob die Erde ein wenig herumeiern würde.
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(1) In Wahrheit ist die Fliehkraft keine echte Kraft, sondern eigentlich Ausdruck der Trägheit. Kein Körper bewegt sich von sich aus auf einer Kurve oder gar im Kreis, man muss ständig eine Kraft ausüben, um den Körper in eine Kurve zu zwingen. Wenn diese Kraft verschwindet, dann fliegt der Körper aus der Kurve heraus.
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