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klaus
Gast





Beitrag klaus Verfasst am: 25. Apr 2006 18:12    Titel: Umlaufzeit Antworten mit Zitat

Hallo!

hab ne aufgabe in physik zu machen aber ich hab überhaupt keine Ahnung wie ich da anfangen soll ich hab nämlich keinerlei angaben
bitte hilfe!!! danke

aufgabe: Wie groß ist die Umlaufzeit eines Satelliten auf einer Kreisbahn um die Erde in Abhängigkeit von der Entfernung vom Erdmittelpunkt?

braucht man da beispielsweiße den radius von der erde? r=6400km
aber ich versteh nicht wie ich mir das vorstellen sollte?
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
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Beitrag as_string Verfasst am: 25. Apr 2006 18:18    Titel: Antworten mit Zitat

Kleiner Tip: Die Gravitationskraft und die Zentrifugalkraft müssen sich gegenseitig genau aufheben. Hast Du dafür Formeln?
Eigentlich brauchst Du für die Gravitationsformel noch die Masse der Erde (die Masse des Satelliten kürzt sich raus, die brauchst Du dann nicht mehr). Wenn Du aber weißt wie groß der Erdradius ist und weißt, wie groß die Erdbeschleunigung auf der Erdoberfläche ist, kommst Du damit auch hin. Dann brauchst Du noch nicht mal die Gravitationskonstante zu haben...

Gruß
Marco
klaus
Gast





Beitrag klaus Verfasst am: 25. Apr 2006 18:21    Titel: Antworten mit Zitat

meinst du diese formel: m*(v²/r)=G*(M*m/r²)
dann kürzt sich die Masse des satellieten wirklich raus und die masse der erde hab ich nur die gravitationskonstante brauch ich ja trotzdem! hab ich aber auch
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5787
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 25. Apr 2006 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ja genau!

Wie ist denn die Kraft auf einen Körper an der Erdoberfläche (m*g, das weißt Du ja sicher auch...)? Das könnte man aber auch über die allgemeinere Gravitationsformel ausrechnen. Auch da kannst Du dann wieder m rauskürzen, wenn Du das gleich setzt, und es steht dann so was da wie: g = gamma*M/R². Wenn Du das mit R² multiplizierst (das ist ja dann der Erdradius, weil wir die Gravitation an der Erdoberfläche uns angeschaut haben), dann hast Du g*R² = gamma * M, was Du direkt in Deiner Formel verwenden kannst (gamma*M einfach ersetzen). Dann brauchst Du nicht die Erdmasse und Gamma nach zu schlagen, wenn Du den Erdradius so wie so schon weißt!

Gruß
Marco

//Edit: Mir ist grad noch aufgefallen: Du brauchst ja die Umlaufzeit. Da ist es dann besser, wenn Du die Formel mit dem Omega für die Zentrifugalkraft nimmst. Aus Omega kannst Du nämlich dann ziemlich direkt die Umlaufzeit ausrechnen (weißt Du wie?).
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2006 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

klaus hat Folgendes geschrieben:
nur die gravitationskonstante brauch ich ja trotzdem! hab ich aber auch

Dann kannst du entweder die Gravitationskonstante nachschlagen (oder wissen, wie du sagst) oder verwenden, dass du weißt, dass an der Erdoberfläche die Gravitationskraft (G*M*m/r_E^2) gerade gleich m*g ist. Und g kennst du ja auswendig. Und den Radius der Erde r_E kennst du entweder auch auswendig oder du schlägst ihn nach.

// edit: Marco war schneller smile
klaus
Gast





Beitrag klaus Verfasst am: 25. Apr 2006 18:46    Titel: Antworten mit Zitat

ja das mit omega da weiß ich zwar auch die formel =(2*pi)/T aber wie ich auf omega komm hab ich nicht so ganz verstanden aber egal wenn ich das auch mit den beiden formeln machen kann um die geschwindigkeit auszurechnen mach ich das auch so! Dankeschön Gott

hab noch zwei fragen:
1. ich wende immer öfters diese formel an in dem ich Zentripetalkraft und Gravitationskraft gleichsetze! aber was bedeutet das überhaupt und wie kommt man da drauf? hab mich das nie gefragt und im unterricht wahrscheinlich nicht verstanden

2. die hatten wir auch mal im unterricht aber durch meine unterlagen (die zu dieser aufgabe einfach verschwunden sind traurig ) hab ich keine ahnung mehr!
es gibt keine Satelliten, die in einer Höhe von 300km die erde länger umkreisen (so über 7000s)! Warum nicht?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2006 19:12    Titel: Antworten mit Zitat

klaus hat Folgendes geschrieben:

1. ich wende immer öfters diese formel an in dem ich Zentripetalkraft und Gravitationskraft gleichsetze! aber was bedeutet das überhaupt und wie kommt man da drauf?

Bei einer Umlaufbahn um einen Planeten ist ja die Gravitationskraft gerade die Kraft, die auf den Satelliten wirkt. Also wirkt die Gravitationskraft als Zentripetalkraft. Und die Zentrifugalkraft und die Zentripetalkraft sind ja immer gleich groß (welche man zum Rechnen nimmt, hängt vom Standpunkt des Betrachtern ab, ob mitrotierend oder von außen beobachtend).

Zitat:

2. es gibt keine Satelliten, die in einer Höhe von 300km die erde länger umkreisen (so über 7000s)! Warum nicht?

Ich würde sagen, das liegt daran, dass die so tief fliegen, dass sie die Erdatmosphäre schon zu stark spüren. Sie werden also durch Luftwiderstand schnell abgebremst und stürzen ab.
klaus
Gast





Beitrag klaus Verfasst am: 25. Apr 2006 20:13    Titel: Antworten mit Zitat

was für einen abstand müssen die denn so ungefähr zur erde haben, dass sie länger umkreisen können? kann man das so sagen oder wo sind denn da oben manche satelliten? ich werd jetzt auch noch im Internet ein bischen stöbern!

Dankeschön für die Antworten Wink
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 25. Apr 2006 20:16    Titel: Antworten mit Zitat

So ca. 400 km. Siehe z.B.:

http://www.satellitentechnik.de/orbit.htm
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