Physik Kursarbeit - Thema Gravitation

bigFlow · Gast

Hallo ihr lieben Physiker :-)

Ich schreibe am Freitag eine Kursarbeit in Physik und bin in der elften Klasse. Eines der Themen wird Gravitation sein und irgendwie blicke ich da so gar nicht durch. Hilfe

Was gibt es da alles für Energien und Kräfte und was braucht man wann? Ich weiß, ich verlange vielleicht zu viel von euch, so als Gast-Benutzer der von nichts 'ne Ahnung hat, aber ich wäre sehr sehr dankbar für eine kleine Kurzzusammenfassung zum Thema Gravitation, solange das was ich bekomme verständlich ist (eben im Gegenteil zu unserem Buch grübelnd

) blicke ich eigentlich auch durch wenns nicht allzu viel ist.

Auch bei den Übungsaufgaben bin ich kurz vorm Verzweifeln, z.B. Aufgabe 1:

Ein GRACE-Satellit besitzt eine Masse von 490 kg. Er umrundet die Erde auf einer kreisähnlichen Bahn in einer Höhe von 500 km in etwa 95 Minuten.

a) Berechnen Sie seine Bahngeschwindigkeit.

--> Mein Gedanke hierzu war eigentlich

, da komme ich auf 551 m/s bzw. 1984 km/h, unser Lehrer hat uns leider nur irgendwann vor Monaten mal die Lösung vorgelesen, eine Rechnung habe ich nicht mehr gefunden und diese Lösung lautet leiter 7600 km/h, wie ich darauf jetzt kommen soll und ob es überhaupt stimmt - keine Ahnung.

b) Berechnen Sie die Energie, die mindestens nötig ist, um ihn in seine Umlaufbahn zu bringen.

--> Mein Gedanke: Die Differenz zwischen den potenziellen Energien berechnen, die er 1. direkt auf der Erdoberfläche und 2. in seiner Umlaufbahn-Höhe hat, dies mit der Formel

, dabei kam allerdings meiner Meinung nach auch nur Mist raus und ich habe hierzu nicht mal eine Lösung.

Es gibt auch noch eine zweite Übungsaufgabe, hierzu habe ich mir allerdings noch keine Gedanken gemacht, da ich ja nichtmal mit der einfacheren klar komme. Diese Aufgabe lautet:

Ein Satellit der Masse 1000 kg soll von der Erdoberfläche in eine Höhe von 900 km gebracht werden.
a) Berechnen Sie die Energie, die dem Satelliten dabei zugeführt werden muss. Gehen Sie bei dieser Berechnung von einem homogenen Gravitationsfeld aus.
b) Führen Sie die gleiche Berechnung unter der Annahme eines Radialfelds durch. Vergleichen Sie die beiden Ergebnisse.
c) Bis zu welcher Höhe unterscheidet sich das Ergebnis aus Aufgabe a um weniger als 10 % von dem Ergebnis aus Aufgabe b.

Desweiteren gibt es dann auch noch solche Aufgaben wie "Begründen Sie, dass der zustand in einem Raumschiff, das um die Erde kreist oder sich ohne Antrieb auf dem Weg zum Mond befindet, als schwerelos bezeichnet wird. Was ist an dieser Bezeichnugnsweise missverständlich?". Gut, eigentlich ist die Antwort hier logisch, aber formulieren kann ich das irgendwie auch nicht richtig.

Sorry, dass es sooo viel Text wurde, war eigentlich nicht so geplant Big Laugh

Ich wäre für jede Hilfe mehr als dankbar und wenn möglich würde ich mich auch irgendwie dafür erkenntlich zeigen ;-) Vielen Dank im Vorraus!

MfG,
Florian

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Als Radius benutzt du hoffentlich nicht 500 km oder?

bigFlow · Gast

Erstmal danke für die Antwort Augenzwinkern

. Auf die Gefahr hin, dass ich jetzt noch doofer da stehe... Ich habe bei der a) tatsächlich 500000 m eingesetzt unglücklich

Damit wäre das Problem schonmal gelöst Thumbs up!

, nur bei der b) hilft das leider nicht weiter, hier habe ich im ersten Fall mit dem Erdradius und im zweiten Fall mit dem Erdradius + 500 km gerechnet. Vielen Dank nochmal, jetzt hab ich mich wohl blamiert Big Laugh

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Schreibe mal deine Rechnung auf, sonst sieht man ja nicht, was du falsch machst.

bigFlow · Gast

Also, die Rechnung für die Energie über der Erde sieht bei mir so aus:

-->

Das Ergebnis ist dann grob gerundet

, rechne ich beim Radius noch die 500 km dazu kommt

raus, die Differenz wären dann |

|, das erscheint mir irgendwie relativ wenig...

Rmn · Anmeldungsdatum: 26.01.2010 Beiträge: 473

Scheint aber richtig zu sein. Du kannst noch die kinetische Energie berechnen. Die potentiele Energie ist in diesem Fall das doppelte der kinetischen Energie.

bigFlow · Gast

Die Rechnung an sich ist ja dann mit Formelsammlung nicht das Problem, die Frage ist nur ob die Grundidee richtig ist, generell sind die Ansätze für mich irgendwie das größte Problem ;-)