Springen naar inhoud

Gesynchroniseerde rotatie van de maan


  • Log in om te kunnen reageren

#1

zpidermen

    zpidermen


  • >1k berichten
  • 1623 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2006 - 18:13

[quote name='http://nl.wikipedia.org/wiki/Maan']Gesynchroniseerde rotatie
De rotatie van de Maan is gesynchroniseerd met haar omlooptijd rond de Aarde. Praktisch betekent dit dat de Maan steeds dezelfde kant naar de Aarde gericht houdt. Zo spreekt men van de voorkant en de achterkant van de Maan. Voordat een ruimtesonde een kijkje aan de achterkant had genomen, wist men eigenlijk niet hoe deze eruit zag. Eigenlijk bestaat de voorkant van de Maan uit 59% van het maanoppervlak, want door allerlei variaties in de baan van de Maan kunnen we vanaf de Aarde toch iets meer van de Maan zien.[/quote]
In hoeverre is de rotatie van de maan gesynchroniseerd met haar omlooptijd rond de aarde? Is deze exact gesynchroniseerd of bij benadering? Als deze exact is, waardoor is dat dan gekomen? Is het logisch verklaarbaar dat de maanrotatie exact gesynchroniseerd is met haar omlooptijd rond de aarde? En zouden we op de een of andere manier nuttig gebruik kunnen maken van het feit dat de maanrotatie exact gesynchroniseerd is?
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 20 april 2006 - 20:05

Even een extra aantekening: de maan lijkt vanaf de aarde wel wat te 'wiebelen' wanneer hij een maand lang gevolgd wordt: hij houdt wel dezelfde kant naar de aarde gericht, maar omdat zijn baan rond de aarde niet perfect rond is (en daaraan gerelateerd: dat zijn baansnelheid niet constant is) en zijn rotatiesnelheid om zijn eigen as wel constant is (tot een erg hoge graad van nauwkeurigheid!), zien we over een hele maand bekenen net iets meer dan 50% van het hele maanoppervlak. Voor zover ik weet is het wel zo dat de maan gemiddeld altijd dezelfde kant naar de aarde houdt. Dit is goed te verklaren door de invloed van getijdenkrachten. Hoe dit in zijn werk gaat leg ik eerst even 'andersom' uit, omdat daar wat meer bij voor te stellen is:

Zoals bekend is, ondervindt de aarde getijdenkrachten ten gevolge van de aantrekkingskracht van de maan. Dit heeft tot gevolg dat het water op de aarde twee bulten vormt: de twee 'vloeden', met aan weerszijden tussen die bulten in de twee 'ebben'. Vergeef me mijn creatieve woordgebruik, als het niet duidelijk is moet je het maar even zeggen :roll: Omdat de aarde sneller om zijn as draait dan de maan rond de aarde draait (rotatieperiode van een dag versus ongeveer 28 dagen), worden die twee vloedbulten rond de aarde gesleept in westelijke richting. Al die waterverplaatsing die daarvoor nodig is is onderheving aan wrijving (op veel plaatsen ontstaan flinke stromingen!), en dat zorgt ervoor dat de rotatiesnelheid van de aarde afneemt, zodat die meer in de pas gaat lopen met de periode van een maan-maand. Niet alleen het water op de aarde is onderhevig aan die getijdenkrachten, maar ook de vaste aardkorst en de mantel daaronder worden wat meegekneed (veel minder dan het water, met een hooogteverschil tussen 'eb' en 'vloed' van ongeveer 20 centimeter - afhankelijk van de plaats op aarde), en ook dat leidt tot warmte-ontwikkeling door wrijving: energie die afkomstig is van dat verschil in hoeksnelheid tussen de draaiing van de aarde en de beweging van de maan rond de aarde.

Dit zelfde effect heeft zich ook voorgedaan bij de maan. Met wat natuurkunde (een beetje te uitgebreid om hier te herhalen, maar hopelijk geloof je me op mijn woord: er is allerlei literatuur over te vinden) valt aan te tonen dat kleinere lichamen eerder hun verschil in rotatiesnelheid kwijtraken dan grotere lichamen dat doen. Daarom zien we dat bijvoorbeeld de maantjes van Jupiter ook allemaal met een kant naar Jupiter blijven staan, terwijl Jupiter zelf nog vrolijk in zijn 'eigen tempo' om zijn as draait. Onze maan heeft dit proces van 'tidal locking' blijkbaar ook al volmaakt, maar de aarde nog niet. Dat proces is echter wel gaande, en de rotatiesnelheid van de aarde zal waarschijnlijk in de komende miljarden jaren (!) verder afnemen, totdat uiteindelijk de aarde en de maan altijd dezelfde zijde naar elkaar toe gericht zullen houden.

Helpt deze uitleg om wat duidelijkheid te scheppen?

[edit]: hoe het nuttig zou kunnen zijn dat de maan altijd met dezelfde kant naar de aarde toe staat kan ik zo niet bedenken (ook al kun je vanaf de 'voorkant' van de maan altijd de aarde zien, dit is andersom niet zo natuurlijk...). Getijden op aarde zijn wel weer handig natuurlijk, onder andere voor het opwekken van energie en voor het vruchtbaar en bevaarbaar houden van allerlei ondiepe kustwateren. Maar dat is juist te danken aan het feit dat de aarde niet altijd dezelfde kant naar de maan gericht houdt!

#3

zpidermen

    zpidermen


  • >1k berichten
  • 1623 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2006 - 20:29

Dit zelfde effect heeft zich ook voorgedaan bij de maan. Met wat natuurkunde (een beetje te uitgebreid om hier te herhalen, maar hopelijk geloof je me op mijn woord: er is allerlei literatuur over te vinden) valt aan te tonen dat kleinere lichamen eerder hun verschil in rotatiesnelheid kwijtraken dan grotere lichamen dat doen. Daarom zien we dat bijvoorbeeld de maantjes van Jupiter ook allemaal met een kant naar Jupiter blijven staan, terwijl Jupiter zelf nog vrolijk in zijn 'eigen tempo' om zijn as draait.
(...)

Helpt deze uitleg om wat duidelijkheid te scheppen?

Nee, helaas. Je hebt erg je best gedaan, maar ik zie nog niet in waarom de aarde wel rustig rondjes in z'n eigen tempo mag draaien en de maan niet. Wat bedoel je bijvoorbeeld met 'kleinere lichamen eerder hun verschil in rotatiesnelheid kwijtraken dan grotere lichamen'. Want in dat geval mag ik dat natuurlijk ook gaan toepassen op aarde-zon, wat dus zou betekenen dat continu dezelfde kant van de aarde naar de zon toe is gekeerd. En we weten allemaal dat dat niet het geval is, met als gevolg de dag-nacht cyclus...
Beter kaal als geen haar want een kip snurkt

#4

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 20 april 2006 - 21:04

OK, dan ga ik er gewoon wat dieper op in! :roll: De magnitude van getijdenkrachten is afhankelijk van een aantal factoren: de massa van het object dat de getijdenkrachten uitoefent, de afstand tussen de massamiddelpunten van de twee betrokken objecten, en de grootte van het object waarop de getijden werken. Toegelicht:

- Hoe massiever het getijden-veroorzakende object, hoe sterker de getijdenkrachten (recht evenredig verband).

- Hoe kleiner de afstand tussen de massamiddelpunten van de betrokken objecten, hoe groter de getijdenkrachten: omdat de invloed van zwaartekracht omgekeerd evenredig is met het kwadraat van de onderlinge afstand tussen massa's, wordt de sterkte waarmee de zwaartekrachtsversnelling varieert over een bepaalde afstand ook groter wanneer de objecten dichter bij elkaar staan. Die variatie in zwaartekrachtsversnelling met afstand wordt de gravitatiegradient genoemd, en is niets anders dan de afgeleide van het gravitatieveld. Deze gradient is omgekeerd evenredig met de derde macht van de afstand tot het getijden-veroorzakende object.

- Hoe groter het object dat onderhevig is aan de getijdenkrachten, hoe groter het verschil in afstand tot het getijden-veroorzakende object is voor verschillende delen van het getijden-ondervindende object, en hoe groter het verschil in aantrekkingskracht is waaraan die delen onderhevig zijn. Bij benadering is het verband tussen grootte van het getijden-onderhevige object en magnitude van de getijdenkrachten die erop werken recht evenredig, wanneer de grootte van het object veel kleiner is dan de afstand tot het getijden-veroorzakende object.

Wanneer je al deze factoren beschouwt voor het aarde-maan stelsel (de aarde is ongeveer 81 keer zo massief als de maan, de onderlinge afstand tussen de massamiddelpunten is gelijk in beide gevallen, de straal van de aarde is ongeveer 4 keer zo groot als de straal van de maan: getijden van aarde op maan zijn dus pakweg 20 keer zo groot als andersom!) kun je een indruk krijgen van de verhouding tussen de getijdenkrachten van de maan op de aarde en vice versa. De aarde oefent sterkere getijdenkrachten uit op de maan dan andersom. Daar komt nog bij, dat de aarde een veel groter traagheidsmoment heeft dan de maan: ook al zouden er gelijke getijdenkrachten werken op maan en aarde, dan nog zou de maan makkelijker zijn rotatiesnelheid aanpassen - vanwege het feit dat het gewoon veel meer energie kost om de rotatiesnelheid van de aarde met een bepaalde hoeveelheid te veranderen dan het kost om de rotatiesnelheid van de maan met dezelfde hoeveelheid te veranderen.

Bij het aarde-zon geval is de massa van de zon wel heel groot, maar de afstand van de aarde tot de zon is ook niet mis! De gradient van het gravitatieveld van de zon ter plaatse van de aarde is dan ook niet erg groot, en dus zijn de getijdenkrachten van de zon op de aarde minder groot dan de getijdenkrachten van de maan op de aarde. Dit effect is trouwens goed te merken wanneer de maan haaks op de richting van de zon staat vanuit de aarde gezien: de twee vloedbulten wijzen dan nog steeds naar de maan toe en er vanaf, in plaats van de gelijkere verdeling die je zou krijgen als de getijdeninvloed van de zon en de maan even groot zou zijn.

#5

Roel

    Roel


  • >100 berichten
  • 126 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 april 2006 - 10:23

hoe het nuttig zou kunnen zijn dat de maan altijd met dezelfde kant naar de aarde toe staat kan ik zo niet bedenken


Het zou wel degelijk nuttig kunnen zijn voor radioastronomie. Wanneer je de ontvanger op de "achterkant" van de maan plaatst, heb je geen last van storende radiobronnen op de aarde. De maan blokkeert immers deze straling.
Geplaatste afbeelding

#6

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 24 april 2006 - 10:51

Roel, dat is helemaal waar!

Zpidermen, heb je iets aan die tweede reactie gehad? Of heb je misschien nog een specifieke vraag over het mechanisme van 'tidal locking'?

#7

wombat

    wombat


  • >250 berichten
  • 582 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 april 2006 - 17:59

Dit zelfde effect heeft zich ook voorgedaan bij de maan. Met wat natuurkunde (een beetje te uitgebreid om hier te herhalen, maar hopelijk geloof je me op mijn woord: er is allerlei literatuur over te vinden) valt aan te tonen dat kleinere lichamen eerder hun verschil in rotatiesnelheid kwijtraken dan grotere lichamen dat doen. Daarom zien we dat bijvoorbeeld de maantjes van Jupiter ook allemaal met een kant naar Jupiter blijven staan, terwijl Jupiter zelf nog vrolijk in zijn 'eigen tempo' om zijn as draait.
(...)

Helpt deze uitleg om wat duidelijkheid te scheppen?

Nee, helaas. Je hebt erg je best gedaan, maar ik zie nog niet in waarom de aarde wel rustig rondjes in z'n eigen tempo mag draaien en de maan niet. Wat bedoel je bijvoorbeeld met 'kleinere lichamen eerder hun verschil in rotatiesnelheid kwijtraken dan grotere lichamen'. Want in dat geval mag ik dat natuurlijk ook gaan toepassen op aarde-zon, wat dus zou betekenen dat continu dezelfde kant van de aarde naar de zon toe is gekeerd. En we weten allemaal dat dat niet het geval is, met als gevolg de dag-nacht cyclus...


Er is een theorie waarin wordt beweerd dat de maan een stuk uit de aarde is. Ooit door een botsing uit de aarde geknald.
Zou het zo kunnen zijn dat de oorspronkelijke rotatie van de aarde daarom ook op de maan van toepassing is. Door da afstand kan de omloopsnelheid niet gelijk zijn aan die van de aarde de maan loopt als het ware achter. Hetzelfde kan je zien aan de buitenplaneten, die doen ook veel langer over een omloop.
Het eerste wiel was echt niet rond

#8

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 06 juni 2006 - 16:12

Een algemene vraag over rotaties van hemellichamen en dus ook van de aarde:
Wat is de oorzaak van het roteren?Het gevolg van het wegslingeren door de BB?

#9

Dr. Who?

    Dr. Who?


  • >250 berichten
  • 305 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 juni 2006 - 16:30

Roel, dat is helemaal waar!

Zpidermen, heb je iets aan die tweede reactie gehad? Of heb je misschien nog een specifieke vraag over het mechanisme van 'tidal locking'?


Hello there! Was jij eigenlijk al klaar met de Europa-missie?
Ennehm, ik keek laatst weer 's effe op de DARE-site, en de vloeibare motor ziet er tof uit! Heb je daar nog wat meer foto's van (van de vlam, zegmaar)?

Zo, en nu maar hopen dat je Christiaan heet. :roll:

#10

Brinx

    Brinx


  • >1k berichten
  • 1433 berichten
  • Lorentziaan

Geplaatst op 07 juni 2006 - 08:17

Dr. Who, ik stuur je wel even een PB. :roll:

#11

wannes

    wannes


  • >250 berichten
  • 368 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2006 - 10:59

Een algemene vraag over rotaties van hemellichamen en dus ook van de aarde:
Wat is de oorzaak van het roteren?Het gevolg van het wegslingeren door de BB?

als een heel groot volume gas en stof samentrekt tot een kleiner volume gaat door het behoud van impulsmoment dat kleiner volume ronddraaien, er is in die grote gas wolk slechts een heel kleine netto impulsmoment nodig om ervoor te zorgen dat ons sterrenstelse en ons zonne stelsel ronddraaien

#12

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 10 juni 2006 - 11:38

Ik las via Wikipedia een uitleg over traagheidsmomenten en impulsmoment.Dat van I-momenten begreep ik,daar je dit tegenkomt door een traagheidsmoment te berekenen van een tralieligger,welke is opgebouwd uit verschillende staalprofielen.
Een beetje begreep ik van het impuls (beweging-)moment,echter wat is de oorsprong ervan in de gaswolk.Is de BB nog steeds de oorzaak,een opmerking die ik bij mijn algemene vraag stelde als de moderator mij deze ook toestaat?

#13

wannes

    wannes


  • >250 berichten
  • 368 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 juni 2006 - 11:40

Ik las via Wikipedia een uitleg over traagheidsmomenten en impulsmoment.Dat van I-momenten begreep ik,daar je dit tegenkomt door een traagheidsmoment te berekenen van een tralieligger,welke is opgebouwd uit verschillende staalprofielen.
Een beetje begreep ik van het impuls (beweging-)moment,echter wat is de oorsprong ervan in de gaswolk.Is de BB nog steeds de oorzaak,een opmerking die ik bij mijn algemene vraag stelde als de moderator mij deze ook toestaat?

onrechtstreeks zal het wel de BB zijn, of meer bepaald de kwantumfluctuaties in het heel vroege heelal

#14

oktagon

    oktagon


  • >1k berichten
  • 4502 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 10 juni 2006 - 11:49

Ik zoek altijd naar oorsprongen en of redenen en jouw antwoord is voor mij nu voldoende,bedankt!





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures