Erdumdrehung um 360 oder 361° in 24 Stunden?
Hallo, es geht mir nicht um die Form der Erde :-DD - mal das vorab.
Aber um wie viel Grad dreht sie sich nun in 24Std?
Um 360° oder um 360+(360/365)=~360,9° ??
Ist nur ein kleiner Kopfzerbrecher, der mich gerad beschäftigt.
360: Tag/Nacht im Sommer/Winter zur gleichen Uhrzeit kommt nicht hin.
361: Würde bedeutetn, dass alles außerhalb um 30°/Monat perspektivisch wandenrt?
(Will uach nicht drauf hinaus, dass die Sonne sich um uns dreht.. Es ist nur eine Frage für sich)
Danke
3 Antworten
Die minimalen Differenzen sind der Grund, weshalb die Atomuhr alle paar Jahre mal um eine Sekunde vorgestellt wird.
War glaub ich letztes, oder vorletztes Jahr der Fall, wie man der Presse entnehmen konnte.
Ich hab es nicht mehr genau auf dem Schirm und bin auch jetzt zu müde, das zu recherchieren.
Es sind aber nicht genau 365 x 24 Stunden, ergo auch nicht 365 x 360°.
Es wird ja korrigiert, aber über einen längeren Zeitraum. Morgen schau ich das nach.
Es sind fast genau 360 Grad die Abweichung ist minimalist. Nur die Erdrotation ist nicht synchron mit dem Umlauf um die Sonne. Das wird dann über den Kalender korrigiert.
Die Korrektur der Uhrzeit hat andere Ursachen.
Die tägliche, z.T. erhebliche Abweichung der wahren Ortszeit von der mittleren Ortszeit nimmt man hin, solange der gemittelte Sonnentag 24:00:00 lang ist.
Das Jahr ist - wenn man die Korrektur durch die Schalttage berücksichtigt - 365*24*60*60 Sekunden lang.
Wenn das im Mittel nicht mehr hinhaut, dann fügt man bisweilen je nach Bedarf zu Neujahr eine Schaltsekunde ein.
Nochmal zur Verdeutlichung: Die z.T. erhebliche Abweichung der mittleren Ortszeit - oder gar der Zonenzeit - zur wahren Ortszeit nimmt man hin, zum Wohle einer über größere Regionen einheitlichen Zeit oder besseren technischer Umsetzbarkeit bei den Uhren.
Es spielt für den Alltag keine große Rolle, ob die Sonne nun um 12:00 genau im Süden steht, oder um 13:30, und auch nicht, ob sie am nächsten Tag um 13:32 im Süden steht.
Es ist einfacher, Uhren zu bauen, die jeden Tag mit der gleichen Länge bemessen, anstatt Uhren zu bauen, die mal 23:58 Stunden und mal 24:03 Stunden auf einen Tag verteilen.
Gut, mit den heutigen Computern könnte man solche Uhren verwirklichen (ich hab so eine Sonnenzeit-App auf meinem Handy). Aber mit unseren auf die Minute / Sekunde exakt abgestimmten Zeitabläufen hätten wir zunächst keinen Mehrnutzen daraus.
Und es ist von erheblichen Nutzen, die Zeit über größere Regionen - Zonen - zu vereinheitlichen. Erster wesentlicher Antrieb dazu war die Eisenbahn, deren Ankunfts- und Fahrtzeiten über größere Strecken hinweg nach einem einheitlichem Zeitschema schrie.
In der Tat hatte früher jede Ortschaft ihre Uhrzeit nach der Sonne geeicht, also die mittlere Ortszeit das Maß der Dinge. Da hatten dann zwei Ortschaften, die 111km in Ost-West-Richtung auseinanderlagen eine Zeitdifferenz von vier Minuten. Das konnte dem Schaffner ziemlich zu schaffen machen, und den Fahrplan-Planer ganz schön fahrig aus der Planung bringen.
Also ob 12:00 oder 14:00 sich relativieren wäre noch verdaulich, aber wir sprechen von 12 Stunden in 6 Monaten. Es wär wirklich von Morgen-zum-Abendlicht. Also deine andrere Antwort miteingeschlossen (dass wir weitergewandert sind).
Übrigens, was Wiki etc zur Uhrkorrektur sagen, ist viel zu wenig.
Wie gesagt, ich schau mal morgen nochmal auf das Thema und ich denk, dass da der Aha-Effekt aus euren Antworten auftaucht.
Also Fazit bisher Sonnentag=23:56= wäre zu auffällig schon nach einpaar Monaten.
Nochmal danke!
Was da wirklich schwer ist, dass da mehrere völlig unterschiedliche Effekte zusammenwirken:
Die Erdrotation mit 1x alle 23:56 Stunden
Die Wanderung der Erde um die Sonne von ca. 1° Bogenwinkel täglich (Verlängerung des Sonnentags gegenüber des siderischen Tages um 4 Minuten).
Die unterschiedliche Bahngeschwindigkeit und der Abstand der Erde zur Sonne (1. Zeitgleichungseffekt).
Die Schrägstellung der Erdachse zur Bahnebene um 23° (unterschiedliche Tageslänge und Sonnenstände sowie 2. Zeitgleichungseffekt).
Die ungerade Aufteilung von Tageslänge und Jahreslänge (365,25schlagmichtot Tage).
Die Vereinheitlichung der mittleren Ortszeit zur Zonenzeit.
Die Sommerzeit.
Das führt dazu, dass jeden Tag bei gleicher Uhrzeit die Sterne an einer anderen Stelle stehen, UND AUCH die Sonne leicht verschoben zur Vortagesposition steht, und zwar sowohl im Stundenwinkel, als auch im Höhenwinkel. Und an den meisten Punkten der Nordhalbkugel steht die Sonne um Mittag (Zonenzeit) NICHT exakt im Süden.
Das System dahinter zu begreifen, kostet vier Pfund Gehirnschmalz.
Aber du bist auf dem richtigen Weg, das auseinanderzudröseln.
Und was mir richtig gut gefällt: Du leitest dir das selber her und kommst auf - bisher - richtige Ergebnisse; statt es dir nur anzulesen und nicht zu begreifen. Ich bin beeindruckt!
Du hast völlig recht.
Unser Tag mit 24 h ist so definiert, dass er von Sonnenhöchsstand (Mittag) bis zum nächsten Sonnenhöchststand dauert.
Aber die echte Umdrehung um die Erdachse ist nicht mit dem Blickpunkt zur Sonne als 0-Punkt definiert, sondern im Bezug auf das "absolute" Referenzsystem der Sterne.
Und da die Erde sich einmal im Jahr um die Sonne kreist sind es pro Jahr mit 365,25 Tagen nicht 365,25 Umdrehungen um die Erdachse sondern 1 Umdrehung mehr (von der Umkreisung um die Sonne), also 366,25 Umdrehungen.
Und da jede Umdrehung 360 Grad entspricht, sind das dann:
360 Grad X 366,25 Umdrehungen / 365,25 Tage.
Ich erörtere mal, weil ich unklar formuliert habe.
Würde sie sich streng um 360 pro 24Std drehen, würden wir doch stets in die gleiche Richtung schauen. zB um 12Uhr im Sommer = Tag.
Gleiche Ausrichtung 6 Monate später sind "mit dem Rücken zur Sonne, also wären 12Uhr Nacht.
Also müsste die Erste stets "nachrücken", also etwas mehr als eine Umdrehung machen, damit sie stets um 12Uhr zur Sonne schaut.
Ich weiss, dämliche Frage, aber irgendwie greife ich es gerad nicht..
Da hat einer nachgedacht! Gefällt mir!
Im Mittel (und diesen Zusatz lasse ich künftig weg, darf man sich aber immer dazu denken), dreht sich die Erde so, dass alle 24 Stunden die Sonne den gleichen Stundenwinkel hat (das ist quasi der Himmelslängengrad).
Am einfachsten ist das an der Südrichtung nachzuvollziehen: Um 12 Uhr wahre Ortszeit steht die Sonne exakt im Süden. Nach 24 Stunden hat sich die Erde so weit gedreht, dass die Sonne wieder exakt im Süden steht.
Da die Erde um die Sonne wandert - und zwar in Ostrichtung - muss sie sich jeden Tag ein Stückchen mehr über eine volle Umdrehung hinaus drehen, um die Sonne wieder in die gleiche Position wie am Vortag zu rücken.
Das heißt, in 24 Stunden dreht sich die Erde einmal im Kreis und noch ein Stückchen mehr.
Das heißt im Umkehrschluss, eine "echte" Umdrehung, dauert kürzer. "Echte" Umdrehung könnte man jetzt festmachen am Fixsternhimmel, deren Position für alltägliche Beobachtungen wirklich fix ist.
Um wieviel kürzer?
Dazu - um es leichter zu verstehen - müsste man etwas komplizierter herangehen und sich vergegenwärtigen, um wieviel die Sonne pro Tag von der vorherigen Position wegwandert.
Der Vollkreis hat 360° und wird ein Mal pro Jahr komplett umwandert. Also wird er täglich zu 1/365,25 umwandert.
Das heißt, die Sonne rutscht uns bei jeder "echten" Umdrehung um 360°/365,25 nach Osten weg!
Das sind 0,986° jeden Tag. Um diesen Winkel muss sich die Erde weiterdrehen, damit die Sonne wieder exakt im Süden steht.
Das heißt, in 24 Stunden dreht sich die Erde um 360,986°.
Das heißt, eine Umdrehung von 360° vollführt sie in 24h/360,986*360= 23 Stunden und knapp 56 Minuten.
Auf diesen Wert kommt man auch einfacher:
Die Drehdifferenz von 0,986° runden wir mal auf 1°.
Die Erde macht eine Umdrehung mit jeweils der Sonne exakt im Süden in 24 Stunden. 361° in 24 Stunden.
Das sind grob 15° in einer Stunde (60 Minuten), das sind 1° in vier Minuten.
Da der Tag á 24:00 Stunden dazu führt, dass die Sonne wieder am selben Stundenwinkel ist, nennt man ihn Sonnentag.
Der Tag á 23:56 Stunden führt dazu, dass die Fixsterne auf dem gleichen Stundenwinkel stehen, nennt man ihn siderischen Tag ("Sternentag").
Kurz: Die Gedanken, die du dir gemacht hast, sind zutreffend. Restepk!
Und warum ist die Sonne fast immer nach 24 Stunden doch nicht auf dem selben Stundenwinkel?
Da die Umlaufbahn der Erde kein perfekter Kreis sondern eine Ellipse ist, ist sie auch nicht überall gleich schnell unterwegs. Da muss sie sich manchmal etwas mehr und manchmal etwas weniger drehen, um die Sonne auf den selben Stundenwinkel wie am Vortag zu rücken.
Dann kommt da noch eine Abweichung aufgrund der scheinbaren Taumelbewegung der Erdachse (in Bezug auf die Bewegung um die Sonne) hinzu.
Im Jahresmittel aber dauert ein Sonnentag ziemlich genau 24:00 Stunden.
Um ein Zwölftel eines Vollkreises, also ja, um 30°.
Aber nur bezogen auf die Position der Sonne!
Tatsächlich müsste man sagen, die Sonne wandert - scheinbar - 30° pro Monat über das feststehende Firmament nach Osten.
Das ist die Wanderung der Sonne durch die Tierkreiszeichen.
In einer idealisierten Betrachtung steht die Sonne in jedem Monat in einem anderen Sternbild - zwölf Tierkreiszeichen gibt es.
Aber ja. Überlege mal, von März zu September ist die Erde auf die andere Seite der Sonne gewandert. Die Sonne brät jetzt die andere Seite der Erde. Das kriegen wir so nur nicht mit, weil die Erde sich auch noch dreht.
Richtig markant ist das bei den Polen nachzuvollziehen, da dort der Effekt der Erddrehung auf die Tageszeit aufgehoben ist:
Im Juni knallt die Sonne auf den Nordpol. Im Dezember ist es da zappenduster, weil jetzt sie Sonne auf die "Rückseite" der Erde scheint.
Du hast natürlich Recht so genau habe ich mich damit noch nicht beschäftigt aber das kann man doch alles problemlos bei Wikipedia nachlesen.
Ich denke zu sprunghaft, um Wikipedia zu verstehen :-) Oder finde den richtigen Suchbegriff nicht. Also mit der Sternenbilderwanderung, also 30°/Monat Wanderung der Bilder außerhalb bin ich einverstanden. Aber die Uhrzeitaufteilung kommt irgendwie nicht hin.Siehe meine Antwort an Mojoi
Müsste monatlich korrigiert werden, wenn es genau 360° sind.