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Radialgleichung Zentralpotential -a/r^2
 
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bringel



Anmeldungsdatum: 10.02.2011
Beiträge: 5

Beitrag bringel Verfasst am: 07. Jan 2015 16:40    Titel: Radialgleichung Zentralpotential -a/r^2 Antworten mit Zitat

Hi,

ich hab ein Problem mit folgender Aufgabe.

In einem Zentralpotential bewegt sich ein Teilchen der Masse m mit Energie E und Drehimpuls L

a) Geben Sie das effektive Radialpotential an. Geben Sie die physikalisch sinnvolen Fälle für E und L an.

b)Stellen Sie die Radialgleichung r(t) auf und berechnen sie t(r). Sie erhalten


c)Stellen Sie die Winkelgleichung für den Winkel auf und berechnen Sie
d)Lösen Sie nach



ok zur a)

E=U-->Kreisbahn
U<E-->Ellipse
E>0-->ungebundene Bahn

zu b)



nach aufgelöst:



Das passt nicht so ganz...

würde mich um eure Mithilfe freuen
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 07. Jan 2015 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

Sieht doch schon ganz schoen aus. Jetzt die DGL für r lösen und dann steht die Formel aus (b) schon da.
bringel



Anmeldungsdatum: 10.02.2011
Beiträge: 5

Beitrag bringel Verfasst am: 07. Jan 2015 18:56    Titel: Antworten mit Zitat

ja ok das hab ich jetzt auch raus und für
(wenn t_0=0)

dann bin ich nun bei der c)





Wolfram Alphas Lösung sieht aber nicht schön aus
http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+%28ar%5E4%2Bbr%5E2%29%5E-.5+dr
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 07. Jan 2015 19:35    Titel: Antworten mit Zitat

Nicht so schoen, aber so schlimm auch nicht. Wenn man vorher direkt r(t) einsetzt und nach t integriert, sieht es mMn ein klein wenig netter aus... aber auch nicht so viel mehr...
bringel



Anmeldungsdatum: 10.02.2011
Beiträge: 5

Beitrag bringel Verfasst am: 07. Jan 2015 19:47    Titel: Antworten mit Zitat

Naja ich muss die Formel in der d) nach r(phi) umstellen.

warum kürzt Wolfram nicht nicht die Wurzel im Nenner.


jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Nicht so schoen, aber so schlimm auch nicht. Wenn man vorher direkt r(t) einsetzt und nach t integriert, sieht es mMn ein klein wenig netter aus... aber auch nicht so viel mehr...


aber dann habe ich ja keine Funktion phi(r) oder wie meinst du das...
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 07. Jan 2015 20:01    Titel: Antworten mit Zitat

bringel hat Folgendes geschrieben:
Naja ich muss die Formel in der d) nach r(phi) umstellen.

warum kürzt Wolfram nicht nicht die Wurzel im Nenner.

Wolfram ist immer sehr konservativ wenn es um Wurzeln (oder andere Potenzen) von unbekannten Parametern geht, da diese komplex sein können und man dann ein wenig vorsichtig sein muss, da diese Funktionen Schnitte in der komplexen Ebene haben.
Zitat:

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Nicht so schoen, aber so schlimm auch nicht. Wenn man vorher direkt r(t) einsetzt und nach t integriert, sieht es mMn ein klein wenig netter aus... aber auch nicht so viel mehr...


aber dann habe ich ja keine Funktion phi(r) oder wie meinst du das...

und dann am ende wieder t(r) einsetzen meinte ich.
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