Gezeitenkraft

Ein starres Objekt im Gravitationsfeld bewegt (zumindest im Rahmen der klassischen Mechanik ) als ob all seine Masse im vereint sei. Da die Gravitation mit der Entfernung abnimmt ist die Anziehungskraft auf der des Objekts die der Gravitationsquelle näher ist als auf der gegenüberliegenden Seite. Deswegen entsteht Objekt eine Zugspannung:

Die Stärke der Gezeitenkräfte hängt von Differenz der Gravitationskraft an beiden Seiten des ab. Offensichtlich bewirkt ein steiles Gravitationspotential wie in der Nähe kleiner sehr massiver Objekte Schwarzes Loch Neutronenstern ) auftritt starke Gezeitenkräfte. Daneben ist die des Objektes von Bedeutung: Je größer das desto größer kann die Differenz der Gravitationskraft Vorder- und Rückseite werden.

Exakt wird die Gezeitenkraft durch den beschrieben; sie folgt näherungsweise einem inversen kubischen Diese Näherung kann durch Differenzbildung der Gravitationskraft

<math> F_{grav} = \frac{GMm} {r^2} </math>

<math> F_{diff} = 2\ GMm (\frac{1}{r_{nah}^2} \frac{1}{r_{fern}^2}) </math>

<math>\mathrm{d}F_{gezeit} = \frac{2\ GMm} {r^3} \mathrm{d}r

Die Abhängigkeit von der dritten Potenz Abstandes zeigt dass die Gezeitenkraft viel stärker dem Abstand abnimmt als die Gravitationskraft. Damit auch ein dass auf der Erde die Gezeitenkräfte der Sonne wegen der größeren Entfernung nicht einmal so stark wie die des Mondes obwohl die Gravitationskraft rund 175 Mal stark ist.

Auswirkungen

Der Name Gezeitenkraft rührt daher dass es dieser Effekt der auf der Erde die Gezeiten hervorruft. Gezeitenkräfte sind noch für eine weiterer Erscheinungen verantwortlich:

• Durch Gezeitenkräfte verformen sich Himmelskörper sie leicht in Richtung der Gravitation in die gezogen. Rotiert der Himmelskörper so wird er "durchgewalkt" ähnlich wie ein platter Reifen am Auto. Dadurch wird Rotationsenergie in umgewandelt; die Rotation verlangsamt sich dadurch so bis sich eine gebundene Rotation einstellt. Der Erdmond weist der Erde aufgrund dieses Effektes die gleiche Seite zu. Beim Jupitermond Io sind es Gezeitenkräfte die die Wärmeenergie den Vulkanismus erzeugen.
• Gezeitenkräfte verursachen die Präzession der Erde.
• In Doppelsternsystemen können Gezeitenkräfte einen Materiefluss einem Stern zum anderen verursachen was in Fällen zu Supernovae (Typ 1) führen kann.
• Sind die Gezeitenkräfte stärker als die die ein Objekt zusammenhalten so können sie zum Zerreißen des Objekts führen so geschehen Kometen Shoemaker-Levy 9 .

Bücher zum Thema Gezeitenkraft

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.