Energieübertragung durch Gezeitenkräfte?
Zwischen Mond und Erde besteht ein Kräftegleichgewicht. Mit dieser Kraft wrerden Gezeiten erzeugt (Reibung im jewils anderen Himmelskörper plus Bewegung des Wassers auf der Erde). Es muß mit den Kräften auch Energie übertragen werden (nach meinen Vorstellungen zumindest). Aber wie heißt sie?
Sie stammt sicher aus dem Urknall und wird bei der Entstehung der Himmelskörper und deren Bewegung umgewandelt. Aber wie können wir sie nennen?
3 Antworten
Die Bewegungsenergie heißt Impuls wenn wir jetzt nicht aneinander vorbei reden und wird durch die Schwerkraft übertragen.
Impuls ist keine Energie. So so. Und wiso verformt sich dann ein Auto wenn es gegen einen Baum fährt?
kinetische Energie
Die Erde rotiert um die eigene Achse, der Mond bewegt sich auf einer Kreisbahn um die Erde.
In beiden Bewegungen steckt kinetische Energie drin.
Die Energie stammt ursprünglich aus der inneren Bewegungsenergie der Gas- und Staubwolke, aus der das Sonnensystem entstanden ist.
Motor des ganzen ist - wie immer - die Gravitation.
Mond und Erde bewegen sich um den gemeinsamen Schwerpunkt und nicht der Mond um die Erde. Auf Grund der Reibungskräfte wandelt das System mechanische Energie (kinetische Energie) in Wärme um. Der mechanische Energieerhaltungssatz gilt also nicht. Es gilt aber weiterhin der impulserhaltungssatz.
mit vielen Worten die Frage nicht beantwortet.
Die Ironie verstehe ich nicht. Ich habe doch geschrieben, dass das System mechanische Energie (kinetische Energie) in Wärme umsetzt.
Meine Frage war etwas anderes:
Wie heißt die Energie, die mit Gravitationskräften übertragen wird und Gezeitenkräfte bewirkt?
Mit anderen Worten:
Welche Energie wird der Erde zugeführt, daß unter anderem Wasser angehoben wird?
Noch einfacher ausgedrückt:
Wie heißt die Energie, die der Erde zugeführt und auf der Erde umgewandelt wird, so daß wir Energie aus Gezeitenkraftwerken nutzen können?
Wie oft denn noch?
Die Energie hat die Erde schon. Sie dreht sich. Sie hat kinetische Energie.
Die hat sie schon seit ihrer Entstehung im Sonnensystem.
Weil das Gravitationsfeld der Erde wegen der Anwesenheit des Mondes kein rotationssymmetrisches ist, werden während einer Umdrehung der Erde die Wassermassen zweimal angehoben und abgesenkt.
Die Wassermassen erhalten dadurch potentielle Energie.
Andere Bezeichnungen für diese Energieformen gibt es nicht.
"Wie oft denn noch?" Na so oft, bis irgendjemand die Frage sauber beantwortet .
Was heißt : Die Erde hat die Energie schon? Wenn schon das Sonnensystem, also auch die Bewegungen von Erde und Mond,
Aber ohne diese Konstellkation, z.B. die Bewegung des Mondes, gäbe es die Gezeitenkräfte nicht, die Wassermassen (wie Du geschrieben hast) könnte sich nicht bewegen. Die Energie zur Bewegung der Wassermassen muß doch irgendwie geliefert werden.
Betrachtet ,man nicht-relativistisch nur das System Erde-Mond, dann haben sowóhl Erde als auch Mond Rotationsenergie und durch die Bewegung um den gemeinsamen Schwerpunkt auch Bewegungsenergie. Diese Energie stammt aus der Entstehungszeit des Sonnensystems. Bezieht sich darauf deine Frage?
Im Prinzip bleibt die Massenverteilung der Erde und ihre Wassermassen im wesentlichen konstant. Das "Heben" der Wassermassen in den Bereichen die auf der Achse Erde Mond liegen ist verbunden mit dem "Senken" der Wassermassen die senkrecht dazu liegen Das Ganze stellt eine Schwingungsbewegung der Wassermassen dar. Bei einer idealen Schwingung geht keine Energie verloren und es wird auch keine benötigt. Nur die Reibungsvorgänge führen dazu, dass der rotierenden Erde Rotationsenergie entzogen wird, die in Wärme umgesetzt wird.
danke.
Daß die Bewegungen der Planeten und Monde aus der Entstehungszeit des Sonnensystems stammen und auch was Gezeitenkräfte z.B. im Mond und in den Planeten sind und woher sie stammen, ist mir recht klar.
Worum es mir geht, ist aber etwas anderes. Für mich scheit logisch, daß zum Heben und Senken des Wassers (also zum Wirken eines Teils der Gezeitenkräfte) -oder laß es nur ein Verschieben des Wassers sein- Energie benötigt wird. Doch diese Energie muß ja irgendwo herkommen. Es geht also letztlich um das Zwischenstück zwischenden Bewegungen im Sonnensystem und dem Wirken der Gezeitenkräfte. Und meine Frage ist, welchen Namen hat diese Energie? Sie einfach potentielle und/oder kinetische Energie zu nennen (wie mir hier vorgeschlagen wurde) scheint mir zu einfach und nicht exakt. Gravitationsenergie scheint mir aber auch nicht richtig zu sein....
In einem stark vereinfachtem und idealisiertem Modell könnte man die feste Erde als unter den Flutbergen und Tälern rotierend sich vorstellen. In diesem Modell gibt es dann nur noch die Rotationsenergie der Erde, die durch die Reibung an den Wassermassen teilweise in Wärme umgesetzt wird. Wenn man alle Teilbewegungen der Objekte mit einbeziehen will, kommt es bei rein mechanistischer Betrachtungsweise zu vielfältigen Eneregieumwandlungen von Gravitationsenergie, kinetischer Energie, Rotationsenergie und Wärme. Erschwert wird dies dann noch zusätzlich dadurch, dass Energie eine vom Bezugssystem abhängige Größe ist. Weitere Energieformen spielen hier keine wesentliche Rolle.
sorry, ich war jetzt ein paar Tage nicht hier, darum habe ich noch nicht geantwortet
Erstmal danke für Deine Antwort. Bedeutet das, daß der Erde momentan diesbezüglich gar keine Energie zugführt wird, sondern daß (wenn wir mal nur das Wasser betrachten) die "Flutbergen und Täler" des Wassers sich schon bei der Entstehung des Sysems Sonne-Erde-Mond (bzw. nach der Abkühlung der Erde und Auftreten des Wassers -wo auch immer das herkommt-) vorhanden war? Das müßte doch auch heißen, daß bei rein theoretischer riesengroßet Nutzung in Gezeitenkraftwerken "Flutbergen und Täler" kleiner werden müßten, bis die Unterschiede völlig abgebaut wären. Das hieße aber auch, daß sich der Mond dann weniger stark von der entfernt, weil es keine Wasserreibung (nur noch Reibung im Gestein der Himmelskörper) mehr gibt.
Dagegen spricht für mich immer noch, daß es Gezeitenkräfte (aus Gravitationskräften zwischen den Himmelskörperm und Bewegung der Himmelskörper) gibt und jede Kraft tritt nur im Zusammenhang mit Energie (über das Integral des Weges) auf.
Ich versteh Deine Erklärung aber andererseits scheint mir auch das Gegenargument relevant.
Die Bewegung der Wassermassen entsteht durch die Reibung. Unabhängig davon ob diese Bewegung als Energielieferant für die Menschheit genutzt wird oder nicht, wird diese Energie schließendlich in Wärme umgesetzt. Die Rotationsenergie der Erde wird in Wärme umgewandelt und die Erde wird dabei abgebremst. Gravitationsenergie spielt bei dieser isolierten Betrachtung keine Rolle. Als vorläufiger Endzustand würden Erde und Mond sich dann mit doppelt gebundener Rotation gegenseitig umkreisen. Dies ist beim System Pluto und Charon der Fall. Deshalb schließt man aus einem solchen Zustand auch auf das hohe Alter der gravitativen Bindung der Objekte. Auch beim Planeten Merkur scheint die Gezeitenwirkung die Rotationsdauer beeinflußt zu haben. Merkur rotiert sehr langsam. Seine Rotationsdauer beträgt genau 2 /3 der siderischen Umlaufsdauer, so dass ein „Merkurtag“ zwei „Merkurjahre“ dauert. Beim Jupitermod Io sorgen diese Gezeitenkräfte für eine starke innere Erwärmung, so dass dieser Mond sogar Vulkanismus aufweist (als einziger im Sonnensystem). Entsprechende Fotos findet man im Internet.
Ja, das mit der Dissipation und dem daraus veränderten System Erde/Mond bis hin zur gebundenen Rotation ist mir klar. Aber die Frage ist, ob für Ebbe und Flut der Erde nicht doch von außen Energie zugeführt wird. So wie Du es oben beschreibst, ist es nicht so. Kann man die Erde wirklich als solch isoliertes System betrachten?
Meine Darstellung ist eine idealisierung, die die wesentlichen Größen berücksichtigt. Idealisierungen sind typische Merkmale physikalischer Betrachtungsweisen.
jaja, alles richtig, aber welche Energie wird mit Gravitationskräften, die im Himmelskörper zu Gezeitenkräften werden, übertragen
unbefriediged, potentielle und kinetische Energie sind eher die Oberbegriffe
Ich suche eine genauere Bezeichnung für die potentielle Energie in diesem Ablauf.
@Roderic
- ist das nicht die Antwort auf mene Frage und 2. sind etliche Ungenauigkeiten enthalten
- Die Frage lautete: "... Energie wird übertragen ... Wie heißt sie?" Die Antwort darauf lautet: "Sie heißen potentielle Energie und kinetische Energie." Andere Bezeichnungen dafür gibt es nicht. Ende der Antwort.
- Welche Ungenauigkeiten? Du hast nach der Bezeichnung gefragt und nichts anderes. Was willst du noch?
Impuls ist aber keine Energie und meine Frage betraf Bewegungsenergie nur am Rand. Deine Anntwort beschreibt mein Problem also nicht, sorry.