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TomS
BeitragVerfasst am: 19. Jan 2024 23:00    Titel:

Ja, gerne.
Qubit
BeitragVerfasst am: 19. Jan 2024 22:31    Titel:

Unterm Strich sollten wir uns jetzt mal überlegen, wie Michael Gezeiten seinen Schülern erklärt, oder ich meiner Schwiegermutter..smile
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 20:29    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich denke, da herrscht noch Uneinigkeit bzgl. der Begriffe.


Ja, das denke ich auch. Nehmen wir als einfaches Beispiel mal einen Federschwinger. Der hat eine Gleichgewichtslage, die dadurch charakterisiert ist, dass auf die Masse keine resultierende Kraft wirkt.

Wenn ich die komplette Konstruktion ein Stück zur Seite schiebe, dann verschiebe ich damit auch die Gleichgewichtslage. Die Masse folgt dieser Bewegung aber nicht sofort, sondern sie wird proportional zu ihrer Entfernung von der neuen Gleichgewichtslage auf diese zu beschleunigt und beginnt eine gedämpfte Schwingung um die Ruhelage.

Bewege ich die Konstruktion sinusförmig hin und her, dann führt das zu einer erzwungenen Schwingung. Bewege ich sie im Kreis, dann kann sich die Masse im Kreis um die Ruhelage herum bewegen. In all diesen Fällen folgt die Beschleunigung aus der Abweichung von der Ruhelage. Im Gleichgewicht gibt es keine Beschleunigung.

Das gilt prinzipiell auch für die Gezeiten. Die sind zwar viel komplexer als ein harmonischer Oszillator, aber eine Ruhelage ohne Beschleunigung gibt es da auch. Erst durch die ständige Veränderung dieser Ruhelage kommt Bewegung ins Spiel.
TomS
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 18:56    Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Immerhin wird die zu berechnende Strömung durch die Abweichung von diesem Gleichgewicht angetrieben. Das steckt (abgesehen von der Corioliskraft) hinter der ersten Laplaceschen Gezeitengleichung.

Ich denke, da herrscht noch Uneinigkeit bzgl. der Begriffe.

Im stationären Gleichgewicht herrscht genau das: eine stationäre Strömung, die nicht von der Abweichung von diesem Gleichgewicht angetrieben wird.

In einem stationären Zustand eines zwei-Körper-Systems liegt ein Kepler-Orbit vor, der auch nicht durch irgendeine Abweichung angetrieben wird.

stationär ungleich statisch
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 18:12    Titel:

Es ging erst einmal nur darum, ob die Gleichgewichtslage existiert. Welche praktische Relevanz sie hat, ist eine andere Frage. Völlig nutzlos ist sie aber sicher nicht. Immerhin wird die zu berechnende Strömung durch die Abweichung von diesem Gleichgewicht angetrieben. Das steckt (abgesehen von der Corioliskraft) hinter der ersten Laplaceschen Gezeitengleichung.
TomS
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 14:04    Titel:

Aber dieser Fall v=0 ist doch praktisch völlig irrelevant (mit Ausnahme einer gebundenen Rotation und daher zeitunabhängigem Gezeitenpotential im mit-rotietenden System).

Der stationäre Fall ist zunächst allgemeiner und gilt nicht nur für v=0.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 12:51    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
v = 0 verstehe ich nicht.


Ist das nicht offensichtlich? Es bedeutet, dass sich im mitrotierenden System nichts bewegt (wie man es von einem mechanischen Gleichgewicht erwartet). Das wäre der Endzustand, wenn das Feld nicht zeitabhängig wäre. Was dann von den Laplaceschen Gleichungen übrig bleibt, ist

TomS
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 11:55    Titel:

v = 0 verstehe ich nicht.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 11:49    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Es ist bei den dynamischen Gleichungen eine Annahme des 2-dim. Modells, ohne dass dadurch ein Gleichgewicht angenommen würde


Mit v=0 steckt die Gleichgewichtslage in den Gleichungen. Die würde das System auch erreichen, wenn sie sich nicht fortlaufend ändern würde. Das gilt analog auch für die Oszillation der Erde. Die kommt auch zum Stillstand, wenn sich die Gleichgewichtslage nicht ändert. In beiden Fällen geht es um das Verhalten des Systems bei Abweichungen vom Gleichgewicht und die Änderung der Gleichgewichtslage durch zyklische Änderung des Potentials.
TomS
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 10:09    Titel:

Dann sind wir uns ja einig.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Das gilt … bei der Suche nach der Gleichgewichtslage auch für die Erde.

Es ist bei den dynamischen Gleichungen eine Annahme des 2-dim. Modells, ohne dass dadurch ein Gleichgewicht angenommen würde; dieses folgt nur in Spezialfällen, sicher jedoch nicht für die Kombination der Einflüsse Sonne, Mond, Erdrotation, wobei das 2-dim. Modell weiterhin sinnvoll bleibt (das ist aber Kein Widerspruch zu deiner Aussage, nur eine Anmerkung).
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 09:54    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Das ändert aber nichts daran, dass das vertikale Fließen nicht direkt durch die Gezeitenkraft des Mondes auf das Wasser folgt, sondern durch das Anheben des Bodens


Davon abgesehen, dass da nichts fließt, wüsste ich nicht, wer jemals etwas anderes erwartet hätte.

TomS hat Folgendes geschrieben:
D.h. der radiale (vertikale) Anteil der Gezeitenkraft auf das Wasser darf immer noch Null gesetzt werden; für die Erde gilt dies natürlich nicht.


Das gilt nicht nur für die Gezeitenkraft und bei der Suche nach der Gleichgewichtslage auch für die Erde. Wie ich oben schon geschrieben habe, kann man die Äquipotentialfläche berechnen, indem man die tangentialen Kräfte im Schwerpunktsystem auf Null setzt. Die vertikalen Kräfte sind dabei egal. Man kann sie auch auf Null setzen oder einfach ignorieren.
TomS
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 09:14    Titel:

@DrStupid -

Ich bestreite ja gar nicht, dass es diesen Effekt gibt.

Nochmal zu dem Missverständnis: wenn man Erdgezeiten integriert, wird das Wasser dadurch natürlich vertikal bewegt. Das ändert aber nichts daran, dass das vertikale Fließen nicht direkt durch die Gezeitenkraft des Mondes auf das Wasser folgt, sondern durch das Anheben des Bodens; das sind einfach zwei verschiedene Effekte. D.h. der radiale (vertikale) Anteil der Gezeitenkraft auf das Wasser darf immer noch Null gesetzt werden; für die Erde gilt dies natürlich nicht.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 04:43    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Was ist mit "Erdgezeiten" gemeint? Die Deformation der Erdkruste?

Und die der darunter liegenden Schichten.

Im Gegensatz zu Wasser als inkompressibler, nahezu reibungsfreier Flüssigkeit muss man hier kompressible Flüssigkeiten oder elastische Festkörper ansetzten. Natürlich trifft das Modell des flachen Ozeans nicht zu, insbs. sind radiale Strömungen und daher das Heben und Senken der Erdkruste relevant.


Mir scheint im "einfachsten Modell" wird das vernachlässigt und nur die Wasserverteilung als verformbar angenommen?

TomS hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Für eine Flachwasserwelle an der Erdoberfläche sieht die Sache natürlich ganz anders aus, aber wie die 90° zustande kommen sollen, erschließt sich mir auch nicht.

Stehen die 90° explizit irgendwo, oder werden von euch eher aus Pic 22 gefolgert?
In der Beschreibung steht "rather like" … Mit scheint, PIC21 und PIC22 bzw. PIC49 und PIC50 stehen eher symbolisch für eine Schwingung in und außer Phase, ohne dass PIC22 oder PIC50 die exakte Phasenverschiebung zeigen.


Das führt dann in dem Buch dazu, die Zeichnung mit 0° als falsch zu bezeichnen und durch eine andere falsche Zeichnung mit 90° zu ersetzen?


Ob die andere Zeichnung auf der Grundlage des betrachteten Modells + Ansatz sicher falsch ist, kann ich nicht entscheiden.
Ich stelle nur fest, dass ich im genannten Kapitel im Text keinen Zahlenwert einer Phasenverschiebung gefunden habe, sondern nur eine Begründung dafür, dass eine Phasenverschiebung vorliegt.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
In Remark 1.5.24 (1) geht der Autor bei einer sphärischen Wasserbedeckung einer Tiefe von 4km von einer Schwingungsdauer T_free von ungefähr 24 h aus, was laut (2) ungefähr der Laufzeit eines Tsunamis um die halbe Erde entspricht.

Das Bild des Tsunamis ist problematisch, da der Anregungsmechanismus nur für den Antrieb des Ozeans durch Erdgezeiten einigermaßen zutrifft, nicht für die Gezeitenbeschleunigung des Mondes auf den Ozean.

Der wesentliche Effekt, mit dem der Ozean auf die Gezeitenbeschleunigung reagiert, ist tangentiales Fließen (siehe letzter FAQ-Beitrag) bei Erdgezeiten dagegen zunächst radiales Heben. Dispersion und Phasenverschiebung von der einen auf die andere Situation zu übertragen, ist wohl nicht zulässig.


Im Moment scheint es mir, als habe George Biddell Airy die im Kapitel erwähnte Kanal-Theorie für Gezeiten entwickelt und die hat sich dann später als passend für Tsunamis erwiesen... Falls das stimmt, also eher umgekehrt.
Der hat übrigens ein längliches Essay zu Gezeiten und Wellen verfasst:

books.google.de/books?id=LUdInQEACAAJ&printsec=frontcover&hl=de#v=onepage&q&f=false
DrStupid
BeitragVerfasst am: 17. Jan 2024 00:36    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Dann müssten ja andere Gleichungen gelten.


Auf dem entscheidenden Punkt habe ich oben schon oft genug herum geritten: Die Erde ist nicht starr und rotationssymmetrisch. Deine Rechung basiert auf der Annahme, dass die Anpassung der Wasseroberfläche an die Äquipotentialfläche allein durch eine Höhenänderung der Wassersäule zustande kommt und die Erdgezeiten daran keinen Anteil haben. Tatsächlich ist es eher umgekehrt. Die Hebung und Senkung der kompletten Wassersäule mit den Erdgezeiten liefert den Hauptanteil. Die erforderliche Pegeländerung und damit die horizontalen Strömungen werden dann natürlich entsprechend kleiner. Wenn es tatsächlich zum oben genannten Überschwingen kommt, dann kehrt sich dieser Vorgang sogar um. Das können die Laplaceschen Gezeitengleichungen nicht abbilden, weil der entscheidende Effekt schon mit den Grundannahmen eliminiert wird.

Wir können ja mal überlegen, wie sich das korrigieren lässt. Zunächst einmal bräuchten wir ein passendes Modell für die Erdgezeiten und die müssten dann von subtrahiert werden. Damit hätten wir vielleicht schon den Vorzeichenwechsel beim Überschwingen. Außerdem müsste wahrscheinlich anstelle von verwendet werden, weil der Anteil der Erdgravitation nur bei einer kugelförmigen Erde verschwindet. Eventuell muss man auch die Corioliskraft anpassen. Wenn die vertikale Bewegung dominiert, dann sieht die schließlich ganz anders aus. Beim Rest sollten die Änderungen vernachlässigbar sein.
TomS
BeitragVerfasst am: 16. Jan 2024 21:43    Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Der wesentliche Effekt, mit dem der Ozean auf die Gezeitenbeschleunigung reagiert, ist tangentiales Fließen (siehe letzter FAQ-Beitrag)

Das ist zwar prinzipiell korrekt, aber die entscheidende Frage ist, wohin das Wasser fließt und das könnten wirklich die Erdgezeiten bestimmen.

Kein Widerspruch. Ich wollte lediglich darauf hinaus, dass sich unterschiedliche Wellentypen i.A. verschieden ausbreiten, und dass der Zusammenhang zwischen Tsunami- Gezeiten-"Wellen" etwas weit hergeholt scheint.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Die Frage ist jetzt, ob das nicht nur für eine stehende Welle, sondern auch für eine richtige - um die Erde herum laufende - Welle gilt.

Dann müssten ja andere Gleichungen gelten. Möglich wäre, dass eine einmal phasenverschobene Welle auch phasenverschoben bleibt.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 16. Jan 2024 19:13    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Der wesentliche Effekt, mit dem der Ozean auf die Gezeitenbeschleunigung reagiert, ist tangentiales Fließen (siehe letzter FAQ-Beitrag)


Das ist zwar prinzipiell korrekt, aber die entscheidende Frage ist, wohin das Wasser fließt und das könnten wirklich die Erdgezeiten bestimmen. Ich habe jetzt selbst nochmal Phasenverschiebung und Amplitudenverhältnis für die erzwungene Schwingung eines gedämpften harmonischen Oszillators hergeleitet, der durch eine Variation der Gleichgewichtslage angeregt wird. Das ergibt am Ende die gleichen Werte wie oben in Edit #1. Die Gleichungen aus Wikipedia, die ich oben verwendet habe, beschreiben also genau diesen Fall, womit Edit #2 hinfällig ist. Die Erde würde wirklich überschwingen.

Die Frage ist jetzt, ob das nicht nur für eine stehende Welle, sondern auch für eine richtige - um die Erde herum laufende - Welle gilt. In dem Fall würde qualitativ das Gegenteil von dem passieren, was in den FAQ berechnet wird. Anstatt in Richtung der Tidenberge auf der Erde-Mond-Achse zu fließen, bewegt sich das Wasser von ihnen weg. Quantitativ wäre der Effekt allerdings rund zwei Größenordnungen kleiner als es die FAQ nahe legen.
TomS
BeitragVerfasst am: 16. Jan 2024 08:09    Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Was ist mit "Erdgezeiten" gemeint? Die Deformation der Erdkruste?

Und die der darunter liegenden Schichten.

Im Gegensatz zu Wasser als inkompressibler, nahezu reibungsfreier Flüssigkeit muss man hier kompressible Flüssigkeiten oder elastische Festkörper ansetzten. Natürlich trifft das Modell des flachen Ozeans nicht zu, insbs. sind radiale Strömungen und daher das Heben und Senken der Erdkruste relevant.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Für eine Flachwasserwelle an der Erdoberfläche sieht die Sache natürlich ganz anders aus, aber wie die 90° zustande kommen sollen, erschließt sich mir auch nicht.

Stehen die 90° explizit irgendwo, oder werden von euch eher aus Pic 22 gefolgert?
In der Beschreibung steht "rather like" … Mit scheint, PIC21 und PIC22 bzw. PIC49 und PIC50 stehen eher symbolisch für eine Schwingung in und außer Phase, ohne dass PIC22 oder PIC50 die exakte Phasenverschiebung zeigen.

Das führt dann in dem Buch dazu, die Zeichnung mit 0° als falsch zu bezeichnen und durch eine andere falsche Zeichnung mit 90° zu ersetzen?

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
In Remark 1.5.24 (1) geht der Autor bei einer sphärischen Wasserbedeckung einer Tiefe von 4km von einer Schwingungsdauer T_free von ungefähr 24 h aus, was laut (2) ungefähr der Laufzeit eines Tsunamis um die halbe Erde entspricht.

Das Bild des Tsunamis ist problematisch, da der Anregungsmechanismus nur für den Antrieb des Ozeans durch Erdgezeiten einigermaßen zutrifft, nicht für die Gezeitenbeschleunigung des Mondes auf den Ozean.

Der wesentliche Effekt, mit dem der Ozean auf die Gezeitenbeschleunigung reagiert, ist tangentiales Fließen (siehe letzter FAQ-Beitrag) bei Erdgezeiten dagegen zunächst radiales Heben. Dispersion und Phasenverschiebung von der einen auf die andere Situation zu übertragen, ist wohl nicht zulässig.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 16. Jan 2024 07:54    Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Aber so einfach wie ein Pendel sind bestenfalls die Erdgezeiten. Da entspricht die in der Abbildung dargestellte Deformation der Fußball-Mode (0S2) mit einer Periode von 54 Minuten und dem Gütefaktor 813. Bei einer Anregung mit einer Periode von 12 Stunden hätte ein entsprechender harmonischer Oszillator eine Phasenverschiebung von lächerlichen 0,005°. Wenn man bedenkt, dass diese Schwingung allein wegen der Corioliskraft in 2,5 Tagen um die ganze Erde wandert, kann man das komplett vernachlässigen.


Was ist mit "Erdgezeiten" gemeint? Die Deformation der Erdkruste?
In Remark 1.5.24 (3) geht er von ungefähr 1 km/s für die langsamsten Geschwindigkeit von entsprechenden Wellen aus und einer freien Schwingungsdauer von 5,5h woraus nach dem Theorem 1.5.11 folgt, dass eine durch den Mondumlauf erzwungene Schwingung in Phase mit dem der Anregung ist.

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Für eine Flachwasserwelle an der Erdoberfläche sieht die Sache natürlich ganz anders aus, aber wie die 90° zustande kommen sollen, erschließt sich mir auch nicht.


Stehen die 90° explizit irgendwo, oder werden von euch eher aus Pic 22 gefolgert?
In der Beschreibung steht "rather like".
In Remark 1.5.24 (1) geht der Autor bei einer sphärischen Wasserbedeckung einer Tiefe von 4km von einer Schwingungsdauer T_free von ungefähr 24 h aus, was laut (2) ungefähr der Laufzeit eines Tsunamis um die halbe Erde entspricht.
Daraus folgert er, dass T_ext < T_free und nach Theorem 1.5.11. dass die Gezeitenwelle außer Phase zur Anregung ist.
Eine genaue Phasenverschiebung nennt er IMO nicht.
Mit scheint, PIC21 und PIC22 bzw. PIC49 und PIC50 stehen eher symbolisch für eine Schwingung in und außer Phase, ohne dass PIC22 oder PIC50 die exakte Phasenverschiebung zeigen.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 15. Jan 2024 14:30    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Nur, für die Berechnung der Phasenverschiebung benötige ich ja bereits im einfachst möglichen Fall eines getriebenen Pendel weitere Informationen, neben der anregenden Kraft, insbesondere die Reibung sowie die Anfangsbedingungen.


Im stationären Fall kommt man ohne Anfangsbedingungen aus. Aber so einfach wie ein Pendel sind bestenfalls die Erdgezeiten. Da entspricht die in der Abbildung dargestellte Deformation der Fußball-Mode (0S2) mit einer Periode von 54 Minuten und dem Gütefaktor 813. Bei einer Anregung mit einer Periode von 12 Stunden hätte ein entsprechender harmonischer Oszillator eine Phasenverschiebung von lächerlichen 0,005°. Wenn man bedenkt, dass diese Schwingung allein wegen der Corioliskraft in 2,5 Tagen um die ganze Erde wandert, kann man das komplett vernachlässigen.

Für eine Flachwasserwelle an der Erdoberfläche sieht die Sache natürlich ganz anders aus, aber wie die 90° zustande kommen sollen, erschließt sich mir auch nicht.

Edit #1: Möglicherweise habe ich doch eine Erklärung. Mit den obigen Werten für die Erdgezeiten erhalte ich ein Amplitudenverhältnis von 1,0056. Das heißt, dass die idealen Erdgezeiten 0,56% über(!) der Anregung liegen. Der Tidenberg liegt also über der Äquipotentiälfläche und ist somit ein echter Berg, von dem das Wasser herunter fließt. Senkrecht dazu gibt es entsprehend ein echtes Tal, in das das Wasser hinein fließt. Damit wäre eine Phasenverschiebung von rund 90° im stationären Fall plausibel. Allerdings habe ich in dem Text nichts von Erdgezeiten gelesen.

Edit #2: Das obige Amplitudenverhältis gilt für eine Anregung, die unabhängig von der erzwungenen Schwingung ist. Das wäre bei den Erdgezeiten natürlich nicht der Fall, weil die Anregung mit Annäherung an die Äquipotentialfläche immer kleiner wird und sich beim o.g. Überschwingen sogar umkehrt. Diese Erklärung ist also auch nicht wirklich praxisnah.
ML
BeitragVerfasst am: 15. Jan 2024 11:28    Titel:

Hallo,

TomS hat Folgendes geschrieben:
Naja, "alle" ist schon hart,

Ich meinte ja auch die Fragen zu idealisierten Gezeiten.

Leider kenne ich mich damit zu wenig aus und müsste mich lange einarbeiten. Sonst würde ich solche Berechnungen mal machen.


Viele Grüße
Michael
TomS
BeitragVerfasst am: 15. Jan 2024 11:12    Titel:

Naja, "alle" ist schon hart, die numerischen Berechnungen werden für reale Gegebenheiten schnell brutal kompliziert.

Hier geht es ja noch um eine Frage im Rahmen idealisierter Bedingungen – soweit ich das richtig verstehe. Man nimmt an, man habe eine Welle außerhalb des stationären Gleichgewichts, und man betrachtet die Gezeitenkraft des Mondes als periodische Anregung. Daraus resultiert eine getriebene Schwingung der Gezeiten. Daraus wiederum schlussfolgert man, wie die idealisierten Gezeiten phasenverschoben der treibenden Gezeitenkraft folgen.

Soweit mein Verständnis – korrigiert mich bitte.

Nur, für die Berechnung der Phasenverschiebung benötige ich ja bereits im einfachst möglichen Fall eines getriebenen Pendel weitere Informationen, neben der anregenden Kraft, insbesondere die Reibung sowie die Anfangsbedingungen. Daher sehe ich nicht, wie eine allgemeingültige Aussage zur Phasenverschiebung der Gezeiten möglich sein soll. Ich habe immer noch ein Problem mit dieser Pauschalaussage zu den 90°.

Aber evtl. habe ich da auch noch einen Denkfehler drin.

Interessant ist die Fragestellung allemal.
ML
BeitragVerfasst am: 15. Jan 2024 09:54    Titel:

Hallo,

TomS hat Folgendes geschrieben:

Schwierig, weil halt beides nicht überprüfbar ist, solange wir die Erdoberfläche nicht vollständig einebnen können.


Ich habe den genauen Bezug hier verloren. Aber müssten sich nicht praktisch alle Fragen zu idealisierten Gezeiten mit einer numerischen Simulation klären lassen?


Viele Grüße
Michael
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 22:10    Titel:

DrStupid hat Folgendes geschrieben:

Der Text dazu scheint eine Schwingung um die Ruhelage zu beschreiben und diese Ruhelage wäre eine Verteilung wie sie in Abbildung 35 dargestellt ist. In dem Fall wäre Abbildung 36 irreführend. Die idealisierten Flutberge sind nie um 90° phasenverschoben, sondern sie liegen immer sehr nahe auf der Achse Erde-Mond und werden durch die beschriebene Schwingung nur etwas größer oder kleiner - zumindest wenn ich den Text nicht völlig falsch verstanden habe.


Mein Verständnis :
Laut Text zeigt Abb. 36 die freie Schwingung, die der Ozean ausführen würde, wenn er in die Auslenkung in Abb. 35 gebracht würde und dann losgelassen.
Die tatsächliche, durch den Umlauf des Mondes erzwungene Schwingung ist der Umlauf der Flutberge um die Erde.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 17:37    Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
dass eine niedrigere Schwerkraft zu einem niedrigem Meeresspiegel führt


Davon abgesehen, dass hier nicht die Schwerkraft, sondern das Potential entscheidet, ist es eher umgekehrt.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Es ging darum, warum die Flutberge in dem Bild an den Stellen sind, wo die Gezeitenkraft das Erdschwerefeld verstärkt und nicht da, wo die Gezeitenkraft das Erdschwerefeld abschwächt.


Der Text dazu scheint eine Schwingung um die Ruhelage zu beschreiben und diese Ruhelage wäre eine Verteilung wie sie in Abbildung 35 dargestellt ist. In dem Fall wäre Abbildung 36 irreführend. Die idealisierten Flutberge sind nie um 90° phasenverschoben, sondern sie liegen immer sehr nahe auf der Achse Erde-Mond und werden durch die beschriebene Schwingung nur etwas größer oder kleiner - zumindest wenn ich den Text nicht völlig falsch verstanden habe.
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 16:23    Titel:

Danke.

Habe mir das mal durchgelesen; hört sich für sich gesehen recht schlüssig an. An anderer Stelle hatte ich jedoch schon früher gefunden, dass genau dieser Ansatz falsch sei …

Schwierig, weil halt beides nicht überprüfbar ist, solange wir die Erdoberfläche nicht vollständig einebnen können.
Qubit
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 14:29    Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Woher stammt das denn?

Qubit hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:

Für letzteres siehe den verlinkten Text, Kap. 2.9.10, Gl. (2.86) sowie Laplace Mecanique Celeste.


Ein schönes Büchlein, was den Unterschied zwischen "idealen" und "realen" Gezeiten verdeutlicht..


In Ersterem habe das nicht gefunden und nach Letzterem hört sich das auch nicht an...


Das findet man in dem Buch ab Kap. 1.5 erläutert..
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 10:26    Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Zum Bild: ich halte es für falsch!

Woher stammt das denn?

Weiß nicht.

Ist irgendwo weiter oben in diesem Thread verlinkt.

Hab etwas gegoogelt. Für Android gibt’s wohl eine Lunitidal-App (leider nicht für iOS). Im Anhang ein paar Beispiele; zwischen 0:00 für Jakarta und 11:20 für Boston ist so ziemlich alles enthalten.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 10:11    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Zum Bild: ich halte es für falsch!


Woher stammt das denn?

Qubit hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:

Für letzteres siehe den verlinkten Text, Kap. 2.9.10, Gl. (2.86) sowie Laplace Mecanique Celeste.


Ein schönes Büchlein, was den Unterschied zwischen "idealen" und "realen" Gezeiten verdeutlicht..


In Ersterem habe das nicht gefunden und nach Letzterem hört sich das auch nicht an...
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 09:26    Titel:

Zum Bild: ich halte es für falsch!

Idealisierte Gezeiten – besser gesagt, Gezeiten auf einer nicht-rotierenden, idealisierten, glatten Erde, gerne auch einer durch Rotation und Gezeiten ideal deformierten Erde – laufen mit dem Gezeitenpotential exakt synchron, d.h. haben keinen zeitlichen Versatz.

Reale Gezeiten – besser gesagt, Gezeiten auf der realen Erde mit ihren Oberflächenstrukturen – laufen tatsächlich ortsabhängig sehr kompliziert zum Gezeitenpotential verzögert (minimal bis nur wenige Minuten Versatz, maximal über 10 Stunden)

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lunitidal_interval

Zitat:
The lunitidal interval measures the time lag from lunar culmination to the next high tide at a given location. It is also called the high water interval (HWI) …

Tides are known to be mainly caused by the Moon's gravity. Theoretically, peak tidal forces at a given location would concur when the Moon reaches the meridian, but a delay usually precedes high tide, depending largely on the shape of the coastline and the sea floor. Therefore, the lunitidal interval varies from place to place – from three hours over deep oceans to eight hours at New York Harbor. The lunitidal interval further varies within about 3h ± 30 minutes according to the lunar phase. (This is caused by the time interval associated with the solar tides.)


Ich habe noch keine umfassende Tabelle oder Graphik gefunden, aber ein idealisiertes Bild, das behauptet, 90° wäre in der Realität korrekt, ist falsch. Man findet so ziemlich alles, auch nahe 0°.
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 09:17    Titel:

Du meinst, wir müssten neben
1. der Gravitation einer undeformierten Erde, real also eines Geoids mit inhomogeger Masseverteiling etc., sowie
2. der Gezeitenkraft des Mondes noch
3. die Korrektur zu (1) aufgrund der Deformation des Geoids aufgrund von (2) berücksichtigen?

Ich denke nicht, dass wir damit Korrekturen der notwendigen Größenordnung erhalten.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 08:53    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Natürlich haben Schwerkraftanomalien auch einen Einfluss auf Gezeiten.


Das war nicht gemeint (Anomalien werden in dem einfachsten Modell wohl eher nicht berücksichtigt), sondern ob das Phänomen, dass eine niedrigere Schwerkraft zu einem niedrigem
Meeresspiegel führt, vielleicht auch bei den Gezeiten auftritt.

TomS hat Folgendes geschrieben:

Aber in deiner Frage bzw. dem Bild oben ging es doch darum, warum das Hochwasser dem Mond hinterherhinkt.


Es ging darum, warum die Flutberge in dem Bild an den Stellen sind, wo die Gezeitenkraft das Erdschwerefeld verstärkt und nicht da, wo die Gezeitenkraft das Erdschwerefeld abschwächt.
Darin sehe ich die Analogie zur Situation im IGOL.
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 08:16    Titel:

Natürlich haben Schwerkraftanomalien auch einen Einfluss auf Gezeiten. In dem Zusammenhang darf man auch die Erdgezeiten, die DrStupid so wichtig sind, nicht vernachlässigen.

Aber in deiner Frage bzw. dem Bild oben ging es doch darum, warum das Hochwasser dem Mond hinterherhinkt.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 07:25    Titel:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Sind das vielleicht ähnliche Gründe, wie dafür, dass vor Indien eine Delle im Meer ist, weil da die Gravitation schwächer ist?


Gemeint ist das "Indian Ocean Geoid Low (IOGL)"

Zitat:
Trotz der geringeren Gravitation dort liegt der Meeresspiegel des Indischen Ozeans über dem Loch um enorme 106 Meter tiefer als der globale Durchschnitt. Verursacht werde dies durch die deutlich stärkere Anziehungskraft der umliegenden Gebiete,...

spektrum.de/news/geophysik-woher-stammt-das-gravitationsloch-im-meer/2156832
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 14. Jan 2024 07:14    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich habe noch keine gute Zusammenfassung gefunden:

en.m.wikipedia.org/wiki/Lunitidal_interval

Die Sonne kann die Mond-Tiden beschleunigen oder verzögern; Ozeanbecken können zu Resonanzen führen …

Deshalb ist es unmöglich, ein allgemeingültiges Muster für den Winkel bzw. die Zeitspanne zwischen Mond und realer Tide anzugeben.


Laut dem weiteren Zitat aus dem Buch durch Qubit, wurde das "einfachste Modell, eine sphärische Erde, bedeckt mit einer idealen Flüssigkeit, die der Dynamik von Erde und Mond unterworfen ist" betrachtet.
TomS
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 23:15    Titel:

Ich habe noch keine gute Zusammenfassung gefunden:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lunitidal_interval

Die Sonne kann die Mond-Tiden beschleunigen oder verzögern; Ozeanbecken können zu Resonanzen führen …

Deshalb ist es unmöglich, ein allgemeingültiges Muster für den Winkel bzw. die Zeitspanne zwischen Mond und realer Tide anzugeben.
Aruna_Gast
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 22:32    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Woher der zweite Flutberg "mathematisch" stammt, war klar.

Also in diesem Thread stand dazu nichts.


Eventuell nicht gemäß Deiner Ansprüche.
Ich meine damit, wenn man die Definition der Gezeitenkraft nimmt, dann ist auch ohne Rechnung, wie die Deine klar*, dass die Vektoren auf der mondabgewandten Seite so gerichtet sind, dass man sich das Auftürmen eines Wasserbergs als Resultat dieser Kräfte vorstellen kann.
(So als prinzipielle Erklärung, die Details scheinen ja etwas anspruchsvoller zu sein...)

Wenn man die Definition auf die festgenagelte Erde anwendet, dann entspricht die Gezeitenkraft der gesamten Gravitationskraft, und es ist auch klar, dass sich da auf der abgewandten Seite kein Flutberg bildet.

-----------------------------------------

*) zumindest auf den ersten Blick.
Diese Frage ist ja noch offen:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Qubit hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:

Für letzteres siehe den verlinkten Text, Kap. 2.9.10, Gl. (2.86) sowie Laplace Mecanique Celeste.


Ein schönes Büchlein, was den Unterschied zwischen "idealen" und "realen" Gezeiten verdeutlicht..


[img]physikerboard.de/files/book-tides_917.png[/img]


Was sind die Gründe dafür?


Sind das vielleicht ähnliche Gründe, wie dafür, dass vor Indien eine Delle im Meer ist, weil da die Gravitation schwächer ist?
TomS
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 21:25    Titel:

Dann ignoriere es am besten.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 20:59    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
2. du behauptest ständig, ich dürfe nicht von Strömungen reden, und es gäbe diese für Äquipotentialflächen nicht; schau bitte den letzten FAQ-Beitrag an, da hab' ich's explizit vorgerechnet


Davon kann ich nichts erkennen. Auch im letzten Beitrag gehst Du von einer rotationssymmetrischen Erde aus. Das ist keine Äquipotentialfläche. Wenn die Wasseroberfläche eine Äquipotentialfläche ist, der Meeresboden aber nicht, dann gibt es signifgikante zyklische Änderungen des Wasserpegels und die wiederum erfordern horizontale Bewegungen, die um Größenordnungen darüber liegen können.

Wenn sowohl der Meeresboden, als auch die Wasseroberfläche Äquipotentialflächen sind, dann wären die Pegeländerungen so winzig, dass keine signifikanten Strömungen auftreten. Dieser Fall läge bei einer glatten Erdkruste näher an der Realität als Deine Annahme. Von der realen Form der Erdoberfläche ist dagegen beides buchstäblich meilenweit entfernt.

TomS hat Folgendes geschrieben:
3. mal mache ich's zu einfach, mal zu kompliziert; was denn nun?


Für die Berechnung halbwegs realer Gezeiten ist es zu einfach. Für die Erklärung der beiden Tidenberge ist es zu kompliziert.
TomS
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 18:08    Titel:

TomS hat Folgendes geschrieben:
Ich habe den FAQ-Beitrag um die Ableitung des stationären Grenzfalls idealisierter Gezeiten mittels eines flachen Ozeans auf einer glatten Erde ergänzt.

Wer Lust hat, darf gerne kommentieren.

Je mehr ich darüber nachdenke, desto mehr Zweifel kommen mir ☹️
ML
BeitragVerfasst am: 13. Jan 2024 16:52    Titel:

Hallo,

TomS hat Folgendes geschrieben:

Das hatte nicht ich geschrieben sondern Aruna 😉

Oops, Quellenfehler. smile Aber mir war schon klar, dass Du das nicht geschrieben hast.

Viele Grüße
Michael

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