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Frage gestellt name6asp am 9 Nov 2021.
Frage: warum fällt den Mond nicht?
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Tim Huege Beantwortet am 9 Nov 2021:
Hallo,
Du meinst, warum der Mond nicht auf die Erde fällt? Vereinfacht gesagt, ziehen sich Mond und Erde gegenseitig mit ihrer jeweiligen Schwerkraft an. Aber gleichzeitig bewegt sich der Mond auf einer Kreisbahn um die Erde. Und bei dieser Bewegung erfährt der Mond eine Kraft „weg von der Erde“. So als wenn man in einem Karussell sitzt und dabei „nach außen“ gedrückt wird. Das ist die sogenannte Zentrifugalkraft. Und die gleicht gerade die Schwerkraft aus. Deshalb fällt der Mond nicht auf die Erde, sondern umkreist sie auf einer stabilen Bahn.
Das mag jetzt vielleicht ein bisschen nach „Zufall“ klingen, aber dahinter steckt die sogenannte „Drehimpulserhaltung“. Letztlich gibt es stabilen Bahnen, auf denen Körper sich umeinander herum bewegen können. Das hat Johannes Kepler mit den „Keplerschen Gesetzen“ am Anfang des 17. Jahrhunderts schon so erkannt und beschrieben.
Übrigens bewegt sich genauer betrachtet nicht nur der Mond um die Erde, sondern der Mond und die Erde bewegen sich zusammen um ein gemeinsames Zentrum. Und dadurch entstehen auf der Erde die Gezeiten (Wasserwellen, die um die Erde laufen).
Und wenn man das weiter denkt, kann man auch erklären, warum der Mond der Erde immer dieselbe Seite zeigt – das ist nämlich auch kein Zufall! Die Rotation des Mondes hat durch die Reibung der Gezeitenwellen in seinem Gestein nämlich immer mehr abgenommen, bis ein „Mondtag“ gleich einem „Monat“ geworden ist.
Und die Erde dreht sich deshalb auch jeden Tag ein bisschen langsamer. Jeder Tag ist ein kleines bisschen länger als der Vorherige. 🙂 Und irgendwann in ferner ferner (ferner) Zukunft wird ein Tag dann so lang sein wie ein Monat.
Viele Grüße,
Tim
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Domenik Ehlert Beantwortet am 9 Nov 2021:
Auch wenn ich Tim da jetzt nicht zu nahe treten will, die Erklärung mit der Zentrifugalkraft ist etwas irreführend; und falls du mal Physik studieren solltest dann wird dir auch beigebracht, dass es sowas wie Zentrifugalkraft eigentlich nicht gibt.
Tatsächlich ‚fällt‘ der Mond die ganze Zeit in Richtung Erde, denn die einzige Kraft die er spürt ist die Gravitationskraft der Erde (und außerdem auch noch die der Sonne, aber egal). Dadurch dass er sich während dem Fallen aber auch wegen seinem eigenen Impuls / Geschwindigkeit weiter nach vorne bewegt fällt er nicht einfach runter, sondern runter aber auch ein Stückchen nach vorne – und damit fällt er im Endeffekt um die Erde herum, was man auch als Kreisbahn beschreiben kann.Du kannst dir das wie im folgenden Beispiel vorstellen:
Angenommen du hast einen Stein an einer Schnur und du schleuderst ihn in einer Kreisbewegung rum. Dadurch dass der Stein einen Impuls besitzt (er hat kinetische Energie) würde er sich am liebsten einfach gerade aus weiterbewegen und die Kreisbahn verlassen. Weil er aber mit der Schnur festgebunden ist zwingst du ihn auf der Kreisbahn zu bleiben indem du an der Schnur ziehst. Beim Erde-Mond-System entspricht diese Kraft entlang der Schnur der Gravitationskraft der Erde. Und so wie der Stein im Kreis um deine Hand herum fliegt, so ‚fällt‘ auch der Mond um die Erde herum.Eine Kraft die von der Erde weg wirkt gibt es nach aktuellem Verständnis nicht. Das wäre dann ja sowas wie Antigravitation.
Gruß,
Domenik
Kommentare
Tim commented on :
Hallo Domenik, ich gebe zu, ich habe das sehr vereinfacht – irreführen will ich aber natürlich nicht. Insofern gut, dass Du es noch einmal anders erklärt hast!