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Mein Problem mit der Gravitation
 
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Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 02. Jun 2005 17:26    Titel: Mein Problem mit der Gravitation Antworten mit Zitat

Hallo Physiker oder auch Astronomen,
seit man mir die allgemeine Formel für die Gravitation beigebracht hat ( verdammt lange her ), hjabe ich meine Bedenken hinsichtlich ihrer Allgemeingültigkeit. Ich will diese einmal hier äußern und sehen, was Ihr dazu zu sagen habt:
Zur Vereinfachung nehme ich an, 3 gleichgroße Massen seien linear angeordnet, noch dazu in gleichem Abstand ( r ), etwa so
mA----------mB----------mC

Betrachtet man nun die Gravitationskraft auf A, so kann man dazu die beiden anderen Massen zusammenfassen zu einer resultierenden Masse mBC=2*m, die sich im Abstand 1,5*r befindet.
FA=gamma*(2m)^2/(1,5*r)^2
Verzichte ich aber auf die Zusammenfassung, muß ich die Kräfte einzeln ausrechnen und addieren:
FA= gamma*m^2/r^2+gamma*m^2/(2*r)^2
Nach einfachen Kürzungen erhalte ich also
4*m^2/2,25r^2=5*m^2/4*r^2
Wem das noch nicht widersprüchlich genug ist, der rechne weiter und erhalte 1,7777=1,25 oder ähnlichen Quatsch.

Heißt das nun, daß man die Zusammenziehung zweier Massenpunkte zu einem resultierenden Massenpunkt höchstens in 1. Näherung annehmen darf oder findet jemand einen Fehler?

Vielen Dank fürs Interesse
Thomas
falken



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Beiträge: 2

Beitrag falken Verfasst am: 02. Jun 2005 17:32    Titel: Re: Mein Problem mit der Gravitation Antworten mit Zitat

Sorry, aber das sollte kein anonymer post werden

falken
( [email protected] )

Außerdem habe ich in der Eile tatsächlich einen kleinen Fehler eingebaut: In der "zusammengefaßten" Formel muß im Zähler nur 2*m^2 stehen. Das löst den Widerspruch aber nicht. Es läuft dann eben auf 0,8888=1,25 hinaus.


Zuletzt bearbeitet von falken am 02. Jun 2005 17:40, insgesamt einmal bearbeitet
Nikolas
Ehrenmitglied


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Beitrag Nikolas Verfasst am: 02. Jun 2005 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Betrachtet man nun die Gravitationskraft auf A, so kann man dazu die beiden anderen Massen zusammenfassen zu einer resultierenden Masse mBC=2*m, die sich im Abstand 1,5*r befindet.

Damit habe ich Probleme. So was darfst du nur machen, wenn die Gravitation proprtional zu r (oder auch 1/r) wäre. Da aber F_gr ~ 1/r² darfst du diese beiden Massen nicht so einfach durch eine dritte ersetzen.

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Nikolas, the mod formerly known as Toxman.
Erwarte das Beste und sei auf das Schlimmste vorbereitet.
falken



Anmeldungsdatum: 01.06.2005
Beiträge: 2

Beitrag falken Verfasst am: 02. Jun 2005 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

Toxman hat Folgendes geschrieben:

Damit habe ich Probleme. So was darfst du nur machen, wenn die Gravitation proprtional zu r (oder auch 1/r) wäre. Da aber F_gr ~ 1/r² darfst du diese beiden Massen nicht so einfach durch eine dritte ersetzen.

Genau dieses komische Gefühl habe ich ja auch, aber das wird jeden Tag tausendfach gemacht! ( Ich bin nur Ingenieur ... ) Und niemand ist sich darüber klar, daß es sich um eine Näherung handelt, oder ist das echten Wissenschaftlern immer so gegenwärtig?
Folglich darf man z. B. auch nicht zwei Erdkugelhälften einzeln betrachten, auch wenn der Schwerpunkt wieder in der Mitte liegt.
( Wäre mir auch zu anstrengend ... wo ist der Schwerpunkt einer Halbkugel? )
Vielen Dank für Deine Antwort, Toxman!
Nikolas
Ehrenmitglied


Anmeldungsdatum: 14.03.2004
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Wohnort: Freiburg im Brsg.

Beitrag Nikolas Verfasst am: 02. Jun 2005 17:56    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Genau dieses komische Gefühl habe ich ja auch, aber das wird jeden Tag tausendfach gemacht!

Was genau wird jeden Tag gemacht?

Zitat:
( Ich bin nur Ingenieur ... )

Also nichts gegen Ingenieure (will auch was in die Richtung machen), aber rechnet ihr nicht auch mit pi=3? Will sagen, dass bei den Berechnungen, die du machst, der Fehler so gering ist, dass er nicht ins Gewicht fällt.

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Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 02. Jun 2005 18:22    Titel: Antworten mit Zitat

Toxman hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Genau dieses komische Gefühl habe ich ja auch, aber das wird jeden Tag tausendfach gemacht!

Was genau wird jeden Tag gemacht?

Zitat:
( Ich bin nur Ingenieur ... )

Also nichts gegen Ingenieure (will auch was in die Richtung machen), aber rechnet ihr nicht auch mit pi=3? Will sagen, dass bei den Berechnungen, die du machst, der Fehler so gering ist, dass er nicht ins Gewicht fällt.


Ja, glücklicherweise rechne ich kaum mit Gravitationskräften von mehr als 2 Körpern und dann ist der Faktor 10 oder so. Es sei denn, wir verkaufen 1 Kubikmeter Gold auf dem Mond. Dann wird alles in Karat umgerechnet, um die Kunden zu verwirren. Aber nicht weitersagen.
Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 02. Jun 2005 23:17    Titel: Antworten mit Zitat

Toxman hat Folgendes geschrieben:
Was genau wird jeden Tag gemacht?


Dennoch glaube ich zu wissen, daß auch Astronomen die Ausdehnung von Himmelskörpern nur selten berücksichtigen ... Ein Stern, ein Mond usw. besteht doch in Wirklichkeit aus einzelnen Felsen, Kratern, Erzadern etc., die aber - auch hinsichtlich ihrer Gravitationswirkung - meistens vereinfachend als ein konzentrierter Massepunkt betrachtet werden, oder?
Gruß
Thomas
sax



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Beiträge: 377
Wohnort: Magdeburg

Beitrag sax Verfasst am: 03. Jun 2005 01:00    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du Kugeln betrachtest, ist die Vereinfachung mit dem Massenpunkt exakt, Und wenn du nur weit genug von den Sachen Weg bist, ist die Näherung alles als Massenpunkt aufzufassen auch sehr gut. (Stichwort hierzu: Multipolentwicklung, einfach mal googeln wenns jemanden interresiert)
Henry



Anmeldungsdatum: 16.05.2005
Beiträge: 22

Beitrag Henry Verfasst am: 03. Jun 2005 16:55    Titel: Antworten mit Zitat

In Strenge hat man immer folgende Gleichung zu lösen:





Die Feldstärke ergibt sich aus dem Potential über folgende Beziehung:

Dieter5858
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.08.2004
Beiträge: 696
Wohnort: Hamburg

Beitrag Dieter5858 Verfasst am: 03. Jun 2005 20:54    Titel: Antworten mit Zitat

Hiho Leute
Ich bin ja nicht so der Experte in Sachen Formeln, deshalb kann ich mit den da oben nicht so viel anfangen.
Aber ich glaub also du geschrieben hast das du den 1,5 fachen Radius der ersten Masse nehmen willst ist das glaube ich falsch.
Die Gravitationskraft wird doch zum Quadrat geringer, wenn ich ein Körper von ihm wegbewege.
Also kann ich ja kaum das auf 1,5 Mitteln da die Masse die Näher dran ist im Verhältniss viel stärker zieht als die die weiter weg ist.

Ähnlich ist es auch wenn man z.B. Leitungslängen berechnen will,
die zu einer Spule aufgewickelt sind...
Da sind die Inneren Wicklungen auch nur sehr "wenig" von der Gesamtleitungslänge.
Und die Aüsseren viel zu "groß"
und die Mitte kann man da auch nicht einfach nehmen das passt dann auch net.
Blödes Beispiel aber musste mal sein...
Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 03. Jun 2005 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

so ist es, mit dem 1,5*r geht das jedenfalls nicht. Du könntest die beiden Massen zusammenfassen. Sofern sie alle drei in einer Linie liegen sogar relativ einfach

G = M1*M2/r12^2 + M1*M3/r13^2

mit M1=M2, r12=r und r13=2*r ergibt das

G = M*M/r^2 + M*M/(2*r)^2 = M*(M2+M3)/rx^2 = 2*M^2/rx^2 mit

rx^2 = 8/5*r^2

rx = 2/5*r*sqrt(10) bzw






hoffentlich ohne Fehlerchen
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