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Strahlungsdruck der Sonne
 
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phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 28. Jun 2012 17:22    Titel: Strahlungsdruck der Sonne Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Meine Frage ist:
Durch den Strahlungsdruck der Sonne werden kleine Teilchen aus dem
Sonnensystem hinaus ?geweht?. Betrachten Sie kugelf¨ormige Teilchen mit
dem Radius r und einer Dichte von ?=1 g/cm^3, die ¨uber einen effektiven
Querschnitt ?r^2 sämtliche Strahlung absorbieren. Die Teilchen befinden sich
im Abstand d von der Sonne, die eine Gesamtleistung von Pm = 3,83·10^26W
abgibt.

1. Bei welchem kritischen Teilchenradius rk gleichen sich die von der
Strahlung ausge¨ubte Abstoßungskraft und die Anziehungskraft der
Sonne infolge der Gravitation gerade aus? (Sonnemasse ms = 1,99 · 10^30 kg)
2. Welche Teilchen verlassen unser Sonnensystem - solche mit kleinerem
oder solche mit gr¨oßerem Radius als dem kritischen Wert? Erl¨autern
Sie Ihre Anwort.

Meine Ideen:
ich habe leider keine idee, hilft mir bitte?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 28. Jun 2012 18:50    Titel: Antworten mit Zitat

Die Schwerkraft dürfte bekannt sein; bleibt die durch Strahlungsabsorption erzeugt Druckkraft. Vorab vielleicht mal unter Strahlungsdruck, Poyntingvektor u.ä. nachsehen.
phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 28. Jun 2012 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

könnten sie vielleicht bisschen konkreter werden, also es wäre sehr hilfreich wenn sie es lösen würden, bitte Hilfe .
Weil ich die Übung am montag abgeben muss und selber nicht viel ahnung habe.
phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 29. Jun 2012 18:06    Titel: Antworten mit Zitat

ich habe unter strahlungsdruck und Poyntingvektor nachgeschaut und konnte kein verhältnis mit den Gleichungen zu der Aufgabe finden?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 29. Jun 2012 19:00    Titel: Antworten mit Zitat

phy12 hat Folgendes geschrieben:
ich habe unter strahlungsdruck und Poyntingvektor nachgeschaut und konnte kein verhältnis mit den Gleichungen zu der Aufgabe finden?

Die zweite Formel des von Dir "nachgeschauten" Artikels "Strahlungsdruck" lautet Strahlungsdruck = Strahlungsintensität / Lichtgeschwindigkeit. Laß das mal auf Dich wirken ...
phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 30. Jun 2012 18:36    Titel: Antworten mit Zitat

also ich habe das Buch von Halliday Physik durchblättert und habe auf der Seite 979 Bsp.Aufg. 34-2 eine ähnlich Aufgabe gefunden,für a).
Könneten sie vielleicht mal nachschauen ob das für mich rellevant wäre.
Ich habe das buch leider nicht als pdf, sonst würde ich die Aufgabe hinzufügen.
danke..
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 30. Jun 2012 18:49    Titel: Antworten mit Zitat

Skizze: Kreis mit Radius d, drin die Sonne, Leistung P. Der Kreis ist der Querschnitt einer gedachten Kugel mit Abstand d zur Sonne, wo der Strahlungsdruck berechnet werden soll. Und auf dem großen Kreis ein kleiner Kreis Radius r (das Teilchen)

Kugelfläche
Strahlungsdruck
wirkt auf die Querschnittsfläche des Teilchens mit der Druckkraft
Welcher Schwerkraft (durch die Sonne) unterliegt der Körper?
phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 01. Jul 2012 11:56    Titel: Antworten mit Zitat

ich danke vielmals!!!!
Zu 2 habe ich:
Staubteilchen mit Radien von r=1,7.10^-7m bewegen sich auf einer nahezu geraden Linie. Die Gravitationskraft hängt von r^3 ab, die Strahlungskraft hingegen nur von r^2; mit zunehmendem r überwiegt Fg(Gravitationskraft)deshalb Fs(Strahlungskraft). Die bahnen der Teilchen krümmen sich dann immer in Richtung Sonne. Bei kleineren Werten von r überwiegt entsprechend die Strahlungskraft und die Bahn krümmt sich von der Sonne weg.

Ist das so richtig?[/code]
Aya
Gast





Beitrag Aya Verfasst am: 01. Jul 2012 14:46    Titel: Antworten mit Zitat

aber woher erhält man bei 1 den wert für d ?
Klugscheißerlein
Gast





Beitrag Klugscheißerlein Verfasst am: 01. Jul 2012 17:52    Titel: Antworten mit Zitat

Lass' mich mal nachrechnen:
Solarkonstante Eo = 1367W/m²
Sonnenbeschleunigung bei der Erde a = 6mm/s²
Bestrahlte Fläche A = d²pi/4
Masse des Kügelchens m = d³pi/6 * γ
Gravitationskraft Fg = m*a = d³pi/6 * γ * 6mm/s²

Strahlungskraft Fs = P/(cA) = (A*Eo) / c = 4,6µPa * d²pi/4

Fg = Fs
d³pi/6 * γ * 6mm/s² = 4,6µPa * d²pi/4
d*4/6 * γ * 6mm/s² = 4,6µPa
d = 6/4 * 4,6µPa / (γ * 6mm/s²) = 1,14µm bei γ=1kg/dm³
phy12



Anmeldungsdatum: 28.06.2012
Beiträge: 64

Beitrag phy12 Verfasst am: 01. Jul 2012 20:54    Titel: Antworten mit Zitat

Also ist die 2 die gemacht habe richtig?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 02. Jul 2012 03:05    Titel: Antworten mit Zitat

Zur Kontrolle nochmal das Verhältnis Strahlungskraft / Schwerkraft
aus Frage (1). Mit 1 für die linke Seite ergibt sich die kritische Teilchengröße beziehungsweise , womit sich Frage (2) wohl klärt. Mit Deinen Worten
Zitat:
Staubteilchen mit Radien von r=1,7.10^-7m bewegen sich auf einer nahezu geraden Linie. Die Gravitationskraft hängt von r^3 ab, die Strahlungskraft hingegen nur von r^2; mit zunehmendem r überwiegt Fg(Gravitationskraft)deshalb Fs(Strahlungskraft). Die bahnen der Teilchen krümmen sich dann immer in Richtung Sonne. Bei kleineren Werten von r überwiegt entsprechend die Strahlungskraft und die Bahn krümmt sich von der Sonne weg.
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