Gezeitenkraft
Ein Ring aus Testmassen fällt frei auf die Erde zu. Kräfte zwischen den Testmassen werden vernachlässigt. Weil sich die Erdanziehungskraft mit dem Abstand von der Erde verringert, werden nicht alle Testmassen gleich stark beschleunigt: Der Ring wird in die Länge gezogen. Der Ring ist im Mittel schwerelos, die Deformation wird durch Gezeitenkräfte verursacht. Eine Simulation in BASIC produzierte 27 Einzelbilder, die zu einem animated gif montiert wurden.
In der folgenden Simulation wurde ein Ring aus wechselwirkungsfreien Testmassen auf eine Erdumlaufbahn geschickt. Alle Testmassen haben dieselbe vektorielle Anfangsgeschwindigkeit. Die Testmasse im Zentrum hat die Parkbahngeschwindigkeit, bewegt sich also gleichmässig auf einem Kreis. Man kann verfolgen, wie der Ring durch die Gezeitenkraft in die Länge gezogen wird (eigentlich fliegen die einzelnen Testmassen auf individuellen Keplerellipsen um den Schwerpunkt der Erde und es sieht nur so aus, als ob sie durch Kräfte auseinander gezogen würden: Es ist alles eine Sache des Bezugssystems.) Diese Simulation besteht aus 50 Einzelbildern.
In den vorangehenden Animationen ist der Ring aus Testmassen in Relation zur Erde massstäblich korrekt gezeichnet, der Ring ist also sehr gross. Deshalb bildet der deformierte Kreis eine Spitze aus. Wählt man einen kleineren Ring, so wird aus dem Kreis in erster Näherung eine Ellipse, selbst wenn der Ring anfänglich beliebig klein ist. (Räumlich wird aus einer Kugel ein Rotationsellipsoid.) Die Gezeitenkräfte sind auch bei kleinen Objekten vorhanden und zeigen Wirkungen. Beispielsweise kann ein Astronaut auf Weltraumspaziergang durch die Gezeitenkraft vom Raumschiff weg getrieben werden.
erste Version: 10. August 2006, letzte Änderung: 4. August 2008 / Martin Lieberherr