Große Halbachse


Große Halbachse

Die große Halbachse ist die halbe Länge des größten Ellipsendurchmessers, der auch Hauptachse genannt wird. Der kürzeste halbe Durchmesser, der genau im Winkel von 90° dazu steht, wird kleine Halbachse genannt. Der Kreis ist eine spezielle Ellipse bei der diese beide Halbachsen gleich lang sind, in diesem Fall entspricht die Halbachse dem Radius des Kreises.

Parameter einer Ellipse:
S1,S2 Hauptscheitel S3,S4 Nebenscheitel
S1S2 Hauptachse S3S4 Nebenachse
a Große Halbachse b Kleine Halbachse
F1,F2 Brennpunkte e lin. Exzentrizität

Die Hauptachse (hier S1S2) und die Nebenachse (der kleinste Durchmesser, hier S3S4) werden manchmal auch gemeinsam als die Hauptachsen der Ellipse bezeichnet. Haupt- und Nebenachse sind konjugierte Durchmesser. Diese Beziehung bleibt auch bei „schräger“ Betrachtungsweise der Ellipse erhalten, was zur geometrischen Konstruktion von anderen konjugierten Durchmessern genutzt werden kann.

Inhaltsverzeichnis

Astronomie

In der Astronomie ist die große Halbachse einer Keplerschen Umlaufbahn eines der sechs sogenannten Bahnelemente und wird meistens mit a bezeichnet. Sie charakterisiert – zusammen mit der Exzentrizität – die Form von elliptischen Umlaufbahnen verschiedener Himmelskörper.

Solche Körper sind in erster Linie die Planeten und ihre Monde, künstliche Erdsatelliten, die Kleinplaneten (Asteroiden) und tausende Doppelsterne.

Nach dem dritten Gesetz von Kepler ist die Umlaufzeit U einer Ellipsenbahn mit a gekoppelt (U² / a³ = const). Die Konstante hängt mit der Masse des Zentralkörpers zusammen – in einem Planetensystem also mit der Masse des Zentralsterns.

Die beiden Hauptscheitel nennt man Apsiden, die Hauptachse ist die Apsidenlinie.

Wenn ein Körper im Brennpunkt F1 liegt und ein kleinerer Körper ihn auf einer Ellipse umkreist, so spricht man beim kürzestem Abstand von der Periapsis (F1S1=ae) und beim längstem Abstand (F1S2=a+e) von der Apoapsis (Perihel, Aphel bei der Sonne).

Geodäsie

In der Geodäsie sind die Achsen der sog. Fehlerellipsen ein wichtiges Darstellungsmittel der mittleren bzw. maximalen/minimalen Punktfehler. Bei der Ausgleichung von geodätischen Netzen lässt sich die Genauigkeit, mit der die einzelnen Vermessungspunkte des Netzes bestimmt sind, als Fehlerellipse darstellen.[1]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Erwin Groten: Zur Definition des mittleren Punktfehlers. In: Zeitschrift für Vermessungswesen (ZfV). 11/1969. S. 455–457

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