Gourt Home::Gourt :: Lotrichtung
Die Lotrichtung bezeichnet die örtliche Richtung des Schwerevektors.
Die Vertikale, auch die Lotrechte: Die Senkrechte zur idealisierten (Erd)oberfläche. Da die Erdoberfläche aber keine Ebene ist, sondern näherungsweise eine Kugeloberfläche, ist die Vertikale auch nur eine relative Aussage auf den jeweiligen Standort bezogen. Als Gemeinsamkeit haben aber alle Vertikalen, dass sie die Richtung der Gravitation anzeigen.
- Dieses Konzept ist sehr eng mit dem geometrischen Begriff der Orthogonalität verbunden, sodass mit den Ausdrücken auch – unabhängig von der Bezugsebene – die Orthogonale bezeichnet wird.
Die Lotrechte bildet immer die Richtung, auf die sich die Horizontale bezieht:
Die Horizontale, auch die Waagrechte, ist eine gedachte Ebene senkrecht zur Lotrechten. Für kleine Strecken z. B. Körperkanten bis zu mehreren Metern ist die tatsächliche Krümmung der Horizontalen vernachlässigbar. Absolut ist die Horizontale aber eine Kugeloberfläche, was bei der Betrachtung längerer Strecken auch beachtet werden muss.
Der oberer Schnittpunkt der Lotrichtung mit der Himmelskugel heißt Zenit, der untere Nadir.
Aus der Lotrichtung bzw. der Lage des Zenits am Sternhimmel lassen sich geographische Breite und Länge bestimmen. Sie bilden ein wichtiges Koordinatensystem für die Geowissenschaften - speziell die Geodäsie.
Horizont und Lotrichtung bilden ein topozentrisches horizontales Koordinatensystem für die Himmelsmechanik.
Etymologie: „Lotrichtung“ leitet sich von Schnurlot ab, „Senkrechte“ vom Senkblei, „Waagrechte“ von der Wasserwaage, den ursprünglichsten Messgeräten für diesen Zweck. „Horizontale“ bezieht sich auf die Ebene des Horizonts. „Vertikale“ entstammt dem lateinischen: Vertex „Scheitel(punkt)“, die selbe Bedeutung liegt dem „Zenit“ zugrunde.
Exakte Definition
Physikalisch betrachtet ist die Lotrichtung auf einem rotierenden Körper eine Folge seiner Gravitation und (in geringerem Ausmaß) der Fliehkraft. Deshalb weist sie nur auf kugelförmigen Himmelskörpern mit gleichmäßiger Massenverteilung zum Mittelpunkt. Die Rotation (und die daraus folgende Fliehkraft und Abplattung) verursacht eine Ablenkung, die bei der Erde bis 0,2° beträgt und am Saturn fast 10°. Um diesen Betrag ist die (geo)zentrische Breite kleiner als die geographische.
Genauer betrachtet, ist die Lotrichtung keine Gerade, sondern eine Raumkurve. Sie durchstößt als Lotlinie alle Niveauflächen des Schwerefeldes senkrecht. Die Lotkrümmung lässt sich durch aufwendige Messungen feststellen (siehe Gravi- bzw. Gradiometrie) oder rechnerisch durch Modellierung von Massen des Geländes (Topographie) und des geologischen Untergrundes. Die Krümmung beträgt im Flachland etwa 1", im Hochgebirge jedoch über 10", was einige cm...dm pro km ausmacht.
Messung
Die Messung der Lotrichtung erfolgt:
- im Bauwesen mit Schnurlot (Senkblei) oder Lattenrichter, bzw. 90° dazu Wasserwaage und Nivellier - auf etwa 0,1° bis 0,001° genau;
- in der Geodäsie mit Theodolit und Spezialgeräten wie Astrolab oder Zenitkamera - in Verbindung mit Lotsensoren (Libelle, Kompensator) auf 1" bis 0,1" genau;
- in der Physik mit einer Vielfalt von Instrumenten und Genauigkeiten;
- in der Geodynamik als Lotrichtungsschwankung mit speziellen Instrumenten unter Tage (Horizontalpendel) auf ± 0,01" und genauer.
Wiki- und Weblinks
- Astrogeodäsie, Potentialtheorie, Sphärische Astronomie
- Erdfigur, Gravimetrie, Lotabweichung
- Astronomische Lotrichtungsmessung
- Messung mit Zenitkamera: S.3-6
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