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Autor
Nachricht
franz
Verfasst am: 15. Jul 2016 21:18
Titel:
Bei der Bewegung in einem
beliebigen
Zentralfeld U(r) (hier: Schwerefeld Sonne)
hat man Zentralkräfte
Damit verschwindet das auf das Zentrum bezogene Drehmoment
und der entsprechende Drehimpuls
bleibt erhalten. Daraus folgen,
ganz nebenbei, die Bewegung in einer Ebene nebst Flächensatz (entspr. Kepler II).
balance
Verfasst am: 15. Jul 2016 16:20
Titel: Kepler Problem [Drehimpulserhaltung]
Ein Planet mit konstanter Masse m bewege sich um eine Sonne mit Masse M. Die Bewegung finde in der xy-Ebene statt. Die Bewegungsgleichungen lauten in ebenen Polarkoordinaten
wobei G die Newt. Grav. Konstante meint.
Zeigen Sie unter Benützung der Bewegungsgleichungen, dass die z-Komponente des Drehimpulses
eine Konstante der Bewegung (d.h. zeitlich konstant) ist. Benützen
Sie die Gleichung für
um
(1)
zu erhalten.
Lösung: Der Drehimpuls ist
. Ableiten nach der zeit ergibt
Das Quadrat des Drehimpulses ist
. Daraus folgt
. Dies eingesetzt in die erste Bewegungsgleichung ergibt
Nun... Ich raf das irgendwie nicht. Ich galube, ich versteh nicht was die von mir wollen. Ich verstehe das wie folgt:
1) Zeige das der Drehimpuls unter den gegebenen Umständen erhalten ist.
2) Zeige nun mittels
die Gleichung (1)
Nun ist mir klar, dass die Ableitung des Drehimpulses zeitlich konstant sein muss, falls er erhalten ist, sprich: Die 1. Ableitung ist null.
Die Frage ist jetzt, wieso ist
? Ich meine, es ist klar, dass es 0 sein muss, wenn man die Fragestellung
stellt, was wir hier aber nicht tun. Wir möchten ja zeigen, dass gezwundenermassen aus dem Akt des Ableitens die null folgt. Sonst würden wir ja die Behauptung für den Beweis brauchen. Sprich: Es sollte eine math./physk. erklärung geben, wieso
gilt [wobei diese Erklärung nicht sien darf: Der Drehimpuls ist erhalten]
Ich glaube, ich versteh nicht was die von mir wollen. Also was genau passiert hier?