Aspekte der OzeanographieAspekte der Ozeanographie- Salzwasser, Gezeiten, Wattenmeer, Kraftwerke -- Salzwasser, Gezeiten, Wattenmeer, Kraftwerke -

Universität Duisburg-Essen, Standort EssenUniversität Duisburg-Essen, Standort EssenSeminar: Natur physikalisch gesehenSeminar: Natur physikalisch gesehenSS 2013SS 2013

Die Gezeiten – Ebbe und FlutDie Gezeiten – Ebbe und Flut

Selbst der Begründer der exakten Naturwissenschaften, Galileo Selbst der Begründer der exakten Naturwissenschaften, Galileo Galilei(1564-1642), biss sich an der Frage nach den Gezeiten die Galilei(1564-1642), biss sich an der Frage nach den Gezeiten die

Zähne aus. Zähne aus. (Er glaubte, dass die Gezeiten durch die Relativbewegung der (Er glaubte, dass die Gezeiten durch die Relativbewegung der

festen und flüssigen Erdteile zu erklären sei.)festen und flüssigen Erdteile zu erklären sei.)

Woher kommen die Gezeiten?Woher kommen die Gezeiten?

GezeitentabelleGezeitentabelle

am Beispiel Nouadhibou, Mauritania am Beispiel Nouadhibou, Mauritania Local time: 2004-12-19 4:57 PM GMT Local time: 2004-12-19 4:57 PM GMT

Nouadhibou, Mauritania 20.9167° N, 17.0333° W Nouadhibou, Mauritania 20.9167° N, 17.0333° W

Aus diesem Grund betrachten wir Aus diesem Grund betrachten wir vorerst lediglich das System Erde-vorerst lediglich das System Erde-MondMond• Hier stellen wir uns vor, die Erde bestehe Hier stellen wir uns vor, die Erde bestehe

nur aus Wasser undnur aus Wasser und

• die Erde habe keine Eigenrotationdie Erde habe keine Eigenrotation

Overhead-Projektor ModellOverhead-Projektor Modell

• Erste Erklärung geht auf Sir Isaac Newton Erste Erklärung geht auf Sir Isaac Newton zurückzurück

• Da die Erde 80 mal soviel Masse besitzt Da die Erde 80 mal soviel Masse besitzt wie der Mond sitzt der Schwerpunkt, um wie der Mond sitzt der Schwerpunkt, um den beide Körper kreisen, noch innerhalb den beide Körper kreisen, noch innerhalb der Erdkugel.der Erdkugel.

• Für weitere Betrachtungen stellen wir uns Für weitere Betrachtungen stellen wir uns auf diesen Schwerpunktauf diesen Schwerpunkt

Bauanleitung:Bauanleitung:• Bestehend aus drei Folien (besser Plexiglas-Scheiben).Bestehend aus drei Folien (besser Plexiglas-Scheiben).

Grundplatte/-folie: ganze Folie mit KoordinatensystemGrundplatte/-folie: ganze Folie mit KoordinatensystemMittlere Platte/Folie: Ausschnitt: Mond mit VerbindungsstrebeMittlere Platte/Folie: Ausschnitt: Mond mit VerbindungsstrebeDeckplatte/-folie: Ausschnitt: Erde „mit Griff“Deckplatte/-folie: Ausschnitt: Erde „mit Griff“Folien zusammensetzen z.B. mit erhitzten Klammern (Verschlussklemmen für Folien zusammensetzen z.B. mit erhitzten Klammern (Verschlussklemmen für Briefumschläge)Briefumschläge)

Wirkung der TrägheitskraftWirkung der Trägheitskraft

• Visualisierung mit Hilfe des Modells:Visualisierung mit Hilfe des Modells:

• jeder Punkt auf der Erde durchläuft (vom jeder Punkt auf der Erde durchläuft (vom Schwerpunkt Erde-Mond aus gesehen) Schwerpunkt Erde-Mond aus gesehen) eine Kreisbahn; eine Kreisbahn;

• Teilchen auf Kreisbahn erfahren Teilchen auf Kreisbahn erfahren Trägheitskraft. Trägheitskraft.

Wirkung der GravitationskraftWirkung der Gravitationskraft• (Overhead-Folie)(Overhead-Folie)

WattenmeerWattenmeer

• Entstehung durch Anstieg des Meeresspiegels Entstehung durch Anstieg des Meeresspiegels nach letzter Eiszeit vor ca. 10.000 Jahrennach letzter Eiszeit vor ca. 10.000 Jahren

• 8.000 qkm Flachwasserzonen, die bei Ebbe 8.000 qkm Flachwasserzonen, die bei Ebbe trockenfallen (weltweit einmalig)trockenfallen (weltweit einmalig)

Literatur:Literatur:

• www.wissen.swr.de/warum/gezeiten/themenseiten/t7/s3.htmlwww.wissen.swr.de/warum/gezeiten/themenseiten/t7/s3.html• www.nordwestreisemagazin.de/wattwandern/watt.htmwww.nordwestreisemagazin.de/wattwandern/watt.htm • www.atlantisstrom.de/projektbeschreibung.htmlwww.atlantisstrom.de/projektbeschreibung.html• http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraftwerkhttp://de.wikipedia.org/wiki/Gezeitenkraftwerk • www.unterrichtsfilm.de/Altern__Energien/Blockheizkraftwerk/Gezeitenkraftwerk/body_gezeitenkraftwerk.htmlwww.unterrichtsfilm.de/Altern__Energien/Blockheizkraftwerk/Gezeitenkraftwerk/body_gezeitenkraftwerk.html

• www.wer-weiss-was.de/faq155/entry1090.htmlwww.wer-weiss-was.de/faq155/entry1090.html • Schlichting, H.J. und Farwig, P. : Ebbe und Flut im Unterricht der Schlichting, H.J. und Farwig, P. : Ebbe und Flut im Unterricht der

Sekundarstufe I und II, siehe Sekundarstufe I und II, siehe http://http://www.uni-muenster.dewww.uni-muenster.de/Physik/DP//Physik/DP/litlit/Diverses//Diverses/ebbeundflut.pdfebbeundflut.pdf

• Meschede, Dieter ; ; Gerthsen Physik, 2002Gerthsen Physik, 2002• Bergmann, Ludwig, Schaefer, Clemens: Lehrbuch der Bergmann, Ludwig, Schaefer, Clemens: Lehrbuch der

Experimentalphysik, Bd.1, Mechanik, Akustik, Wärme, 1998Experimentalphysik, Bd.1, Mechanik, Akustik, Wärme, 1998