Volumenerhaltung bei einem Rotationsellipsoid
Eine Kugel mit dem Radius \(a\) werde abgeplattet zu einem Rotationsellipsoid.
Der äquatoriale Radius vergrößere sich dabei auf \(a+h\).
um welchen Betrag \(x\) müßte sich dabei der polare Radius verringern, damit
das Volument erhaltenbleibt?
Dazu muß gelten
\[
(a+h)^2 (a-x) = a^3.
\]
oder entsprechend
\[
x = a\left(1-\frac{a^2}{(a+h)^2}\right)
\approx \frac{2ah}{a+2h}
\approx 2h.
\]
Die Näherungen gelten bei kleinen Abplattungen, also für \(h\ll a\).
Zu einer geringen äquatorialen Radiusvergrößerung um \(h\) gehört also eine
doppelt so große Verkleinerung des polaren Radius um \(2h\).
© Günter Green
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8-Okt-2022