Arbeitsblatt: Grundlagen Gezeiten

Zusammenfassung GEZEITEN – PHYSISCHER TEIL GRUNDLAGEN ZUR ERARBEITUNG DES THEMAS • • • • • Rotation der Erde um die eigene Achse (Umdrehungszeit 24h) Rotation des Mondes um die Erde (Umlaufzeit 28 Tage) Rotation des Erd-Mond-Systems um die Sonne(Umlaufzeit 1 Jahr) Newtonsches Gravitationsgesetz Ev. Schwerpunktbestimmung und Fliehkraft GEZEITEN – WIE ENTSTEHEN SIE? 1. DER FLUTBERG AUF DER MONDZUGEWANDTEN SEITE Erde und Mond ziehen sich nach dem newtonschen Gravitationsgesetz an. Die leicht beweglichen Wassermassen werden in Richtung Mond gezogen. Auf der mondzugewandten Seite entsteht ein Flutberg. 2. DER FLUTBERG AUF DER MONDABGEWANDTEN SEITE Erde und Mond drehen sich um einen gemeinsamen Schwerpunkt. Die Fliehkraft, die durch diese Rotation entsteht, bewirkt auf der mondabgewandten Seite einen zweiten Flutberg. Dementsprechend gibt es also zwei Flutberge, unter denen sich die Erde sozusagen ‚hindurchdreht. 3. SPRINGFLUT UND NIPPFLUT Auch Sonne und Erde ziehen sich gegenseitig an, also wirkt die Sonne ebenfalls eine Kraft auf die Wassermassen aus. Wenn sich bei Neu- und Vollmond die Anziehungskräfte von Mond und Sonne addieren, entstehen besonders starke Fluten, sogenannte Springfluten oder Springtiden. Bei Halbmond (im ersten und letzten viertel der Mondphase) wirken sich diese Kräfte entgegen, es entstehen besonders schwache Fluten, sogenannte Nippfluten oder Nipptiden. 4. DIE TAGESZEITLICHE VERSCHIEBUNG Die Umlaufzeit des Mondes beträgt rund 28 Tage. Wenn sich die Sonne in der zeit von 24 Stunden um die eigene Achse dreht, hat der Mond gegenüber seiner Position vom Vortag einen Bogen von ca. 13 (360/28) zurückgelegt. Die Erde braucht für diese 13 ungefähr 52 min, sodass die selbe Erde-Mond-Konstellation wieder erreicht ist. Der nächstfolgende Tidenhochwasserscheitel wird also erst nach 12h 26 min wieder erreicht. Somit erfolgt theoretisch ständig eine 26minütige Verschiebung des Hochwasser- bzw. Niedrigwassereintritts. Da die Erde aber nicht mit einem geschlossenen Wassermantel umgeben ist, sondern von grossen Kontinenten durchsetzt ist, verläuft diese Bewegung nicht an allen Küsten gleich. Auf dem Weg über Engnisse und Weitungen, durch grosse Tiefen und über flache Schelfmeere kommt es zu zeitlichen Verzögerungen und Verformungen der Gezeitenschwingungen.