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Planetenradius bestimmen
 
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DeltaX



Anmeldungsdatum: 24.11.2013
Beiträge: 24

Beitrag DeltaX Verfasst am: 12. Feb 2014 12:00    Titel: Planetenradius bestimmen Antworten mit Zitat

Hallo und guten Morgen!

Ich sitze grade an folgender Aufgabe:

Ein 20kg schwerer Satellit umläuft einen Planeten unbekannter Masse kreisförmig mit der Umlaufzeit T= 2,5h und einem Radius r= 3*10^6m.
Welchen Radius hat der Planet, wenn der Betrg der Gravitationsbeschleunigung an der Oberfläche ag=3,33m/s² beträgt?
Essolle mit gearbeitet werden.

Ich habe mir folgende Gedanken gemacht:

Der Satellit wird in seiner Bahn gehalten, also erfährt er eine konstante Radialbeschleunigung :


mit

Das habe ich dan mal ausgerechnet und ich bekomme:

m/s² heraus.

In der Vorlesung haben wir folgende Formeln benutzt, um Planetenmassen zu bestimmen: (Herleitung erfolgte über Fg = m*a, mit Fg als Gravitationskraft)

(*) Mit G als Gravitationskonstante.

Ich hab somit 2 Gleichungen Erhalten:

Für Satelliten:


Oberfläche:



Gleichgesetzt ergibt sich also:



Und somit als Ergebnis:




Meine Frage hierzu:

Ist das so erlaubt, bzw. überhaupt richtig?
Einheitenkontrolle stimmt, und von der Größenordnun kan das schon hinkommen, Erdradius mit 6500km und g=10m/s² ist ja in einem ähnlichen Verhältnis wie die Größen hier.


Ich bin mit bei der Benutzung der (*) Gleichung halt etwas unsicher; wenn sich also jemand auskennt, gerne Antworten! smile Danke Hilfe
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 13. Feb 2014 11:30    Titel: Antworten mit Zitat

Dein Ergebnis ist richtig. Allerdings halte ich

Man rechnet mit


Mit pi gerechnet ergibt sich R = 1988 km
DeltaX



Anmeldungsdatum: 24.11.2013
Beiträge: 24

Beitrag DeltaX Verfasst am: 13. Feb 2014 12:17    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo und Dankeschön! smile

Das mit dem ist nur genommen worden, da wir allg. ohne Taschenrechner arbeiten und in diesem Beispiel ja mit gerechnet wurde, also 10. Das hat die Rechnung erheblich erleichtert.


Kleine Frage zum Schluss,
aus welcher "Ausgangsformel" ist deine zuletzt genannte Gleichung herzuleiten? smile
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 13. Feb 2014 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

DeltaX hat Folgendes geschrieben:
da wir allg. ohne Taschenrechner arbeiten

Das kann ich nur mit völligem Unverständnis zur Kenntnis nehmen.
Wollen denn eure Lehrer euch noch Zahlenrechnen beibringen anstatt Verständnis der Physik?

Für einen Satelliten der Masse m mit einer Geschwindigkeit v in einer Kreisbahn mit Radius r um einen Zentralkörper der Masse M, ist die Gravitationskraft:

gleich der Zentripetalkraft

Daraus

G.M ist eine Konstante, charakteristisch für jeden Zentralkörper.

Eine Masse m auf der Planetenoberfläche (Planetenradius R) wiegt

Also


Daher


(Für die Erde gilt die nützliche Beziehung
)
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762

Beitrag jh8979 Verfasst am: 13. Feb 2014 19:24    Titel: Antworten mit Zitat

jumi hat Folgendes geschrieben:
DeltaX hat Folgendes geschrieben:
da wir allg. ohne Taschenrechner arbeiten

Das kann ich nur mit völligem Unverständnis zur Kenntnis nehmen.
Wollen denn eure Lehrer euch noch Zahlenrechnen beibringen anstatt Verständnis der Physik?

Zahlen in einen Taschenrechner eingeben zeugt nicht gerade von Verständnis der Physik. Zu wissen dass man pi^2 gut mit 10 approximieren kann, ist da sehr viel verständnisreicher.
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