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Gravitationsgesetz
 
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Pyraminx



Anmeldungsdatum: 31.01.2015
Beiträge: 2

Beitrag Pyraminx Verfasst am: 31. Jan 2015 19:42    Titel: Gravitationsgesetz Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
Ich bräuchte bei folgender Physikaufgabe Hilfe bedanke mich schon mal im Vorraus.

Der erste von der UdSSr am 4.10.1957 gestartete Satellit "Sputik 1" wurde in eine Kreisbahn um die Erde geschossen. Die Flugbahn hatte eine mittlere Entfernung von 900 km zur Erdoberfläche. (Gegeben: rE=6,371*10^6 m; mE=5,097*10^24 kg; G=6,67*10^(-11) m³/s²*kg)
Berechnen Sie den Betrag der Bahngeschwindigkeit und die Umlaufzeit des Satelliten.


Meine Ideen:
Also meine Idee war folgende:
ms=Gewicht Satellit
rm=900*10³m

Fz=Fg
ms*v²/(rE+rm)=G*ms*mE/rm²
vs²=G*ms*mE*(rE+rm)/(rm²*ms) |Masse des Satelliten kürzt sich raus
vs=

Komme aber leider nicht auf das Zwischenergebnis von vs=7,40*10³m/s² und sitze schon mehrere Stunden vor solchen Aufgaben und verzweifel grad.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 31. Jan 2015 20:07    Titel: Antworten mit Zitat

Vielleicht fängst du einfach so an: Vergiss m (ist in diesem Fall von vornherein überflüssig).
Es gilt für die Beträge:

g = r w²; g = GM/r².

w ist die Umlauffrequenz. Dann kannst du nach den ebenfalls bekannten Gleichungen leicht Umlaufdauer und Geschwindigkeit errechnen.
Pyraminx



Anmeldungsdatum: 31.01.2015
Beiträge: 2

Beitrag Pyraminx Verfasst am: 31. Jan 2015 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

also wenn ich die Formel
g=r*w² nach w umstelle
w=
w==1,24*10^(-3) 1/s raus
und das dann in
v=(r+rm)*w einsetze
v=(6,371*10^6m+900*10^3m)*1,24*10^(-3) 1/s
v=9,022*10³ m/s raus würde auch nicht stimmen
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 31. Jan 2015 21:26    Titel: Antworten mit Zitat

Nach Umstellung gilt:

w² = GM/ r³.

Danach die Gleichungen für die Kreisbahn unter Verwendung von Pi.
Tueffel



Anmeldungsdatum: 26.12.2014
Beiträge: 143

Beitrag Tueffel Verfasst am: 31. Jan 2015 21:39    Titel: Antworten mit Zitat

Noch eines: Für r musst du natürlich, wie du es in deiner ersten Gleichung schon getan hattest

r = rE + 900 km einsetzen.
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 31. Jan 2015 23:12    Titel: Re: Gravitationsgesetz Antworten mit Zitat

Pyraminx hat Folgendes geschrieben:
Fz=Fg
ms*v²/(rE+rm)=G*ms*mE/rm²

Warum addierst Du auf der einen Seite zwar rE dazu, auf der anderen aber nicht? Bei kugelsymmetrisch verteilten Massen ist das Gravitationsfeld außerhalb der Kugel so, wie wenn die Masse in ihrem Zentrum vereint wäre. Du musst also auch für das Gravitationsgesetz den Erdradius mit dazu addieren!


Gruß
Marco
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 31. Jan 2015 23:14    Titel: Antworten mit Zitat

Pyraminx hat Folgendes geschrieben:
also wenn ich die Formel
g=r*w² nach w umstelle
w=
w==1,24*10^(-3) 1/s raus

Nein, g ist hier nicht die Erdbeschleunigung an der Erdoberfläche, sondern die in 900km über der Oberfläche!

Gruß
Marco
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