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Wie kann man die Rotationsperiode berechnen?
 
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Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 03. Okt 2019 23:04    Titel: Wie kann man die Rotationsperiode berechnen? Antworten mit Zitat

Hallo ihr Lieben,
ich habe eine Aufgabe, bei der ich nicht weiterkomme.
Der Radius eines Sterns beträgt 9,8*10^8m, das Trägheitsmoment l=2/5mr^2 und die Rotationsperiode 56,2d. Nehmen Sie an, der Stern würde zu einem Pulsar kollabieren mit einem Radius von 8km, wie lange wäre dann die Rotationsperiode?
Kann mir da bitte jemand ausführlich helfen? Vielen lieben Dank.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Okt 2019 23:06    Titel: Antworten mit Zitat

Der Drehimpuls bleibt erhalten.
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 03. Okt 2019 23:17    Titel: Antworten mit Zitat

Aber welche Formel muss ich denn benutzen?
Ich dachte zuerst, dass ich die Rot.periode über 2*pi*Wurzel(R^3/(G*Masse Stern)) berechnen könnte, aber ich habe weder die Masse des Sterns noch kann ich das Trägheitsmoment einbauen oder brauche ich Letzeres garnicht, weil es sich nicht verändert?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Okt 2019 23:26    Titel: Antworten mit Zitat

Für den erhaltenen Drehimpuls L, das Trägheitsmoment I sowie die Winkelgeschwindigkeit omega gilt bei variablem Radius r


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Zuletzt bearbeitet von TomS am 03. Okt 2019 23:27, insgesamt einmal bearbeitet
Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 03. Okt 2019 23:35    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, aber das bringt mich jetzt nicht wirklich weiter.
Bitte hilf mir doch bei dem notwendigen Rechenweg. Was ist von meinem Ansatz zu halten, muss ich ihn erweitern oder ist er Unsinn?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 03. Okt 2019 23:54    Titel: Antworten mit Zitat







die letzten beiden Identitäten für n = 1,2 in die erste Gleichung einsetzen ...

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Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 04. Okt 2019 00:03    Titel: Antworten mit Zitat

Ich verstehe leider nicht, was du schreibst oder sagen willst und auf meine Nachfragen gehst du leider auch nicht ein.
Okay, trotzdem vielen Dank.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 04. Okt 2019 02:00    Titel: Re: Wie kann man die Rotationsperiode berechnen? Antworten mit Zitat

Ausschlaggebend ist, wie schon mehrfach gesagt, daß der Drehimpuls L des Himmelskörpers gleich bleibt. Drehimpuls ist Massenträgheitsmoment (bezüglich der Drehachse; wie von Dir angeschrieben) 2/5 * mr² mal Winkelgeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit ist 2 durch Rotationsperiode T.

Algemein für Kugeln
Aus folgt also bei gleicher Masse m , was sich leicht nach der gesuchten Rotationsperiode umstellen läßt.

(Abgesehen davon, daß auch Pulsare Sterne sind und anderen Fragezeichen in der Aufgabe.)
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Okt 2019 06:40    Titel: Antworten mit Zitat

Susimaus hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe leider nicht, was du schreibst oder sagen willst und auf meine Nachfragen gehst du leider auch nicht ein.
Okay, trotzdem vielen Dank.

Sorry, ein bisschen Eigeninitiative ist schon gefragt.

Ich gebe drei Gleichungen an und sage, du mögest zwei davon nutzen und in die erste einsetzen. Warum tust du das nicht?

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Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 04. Okt 2019 08:38    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank.
T(Pulsar) = (4*Pi*m*r^2) /5
Was setze ich für m ein?
Tut mir leid, das Thema ist völlig neu für mich.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Okt 2019 08:44    Titel: Antworten mit Zitat

Bevor du einsetzt, überlege doch mal, was zu berechnen ist: die Rotationsperiode des Pulsars. Also vereinfache die Gleichung und löse sie nach der Rotationsperiode auf, bevor du Zahlen einsetzt! (das macht man eigtl. immer erst ganz zuletzt)

Susimaus hat Folgendes geschrieben:
Tut mir leid, das Thema ist völlig neu für mich.

Ich habe nicht den Eindruck, dass das am Thema liegt, sondern dass du grundsätzlich noch Probleme hast, Gleichungen aufzustellen und zu lösen. Dabei hilft nur eines: fleißig üben.

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Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 04. Okt 2019 08:59    Titel: Antworten mit Zitat

Aber ich habe doch die Gleichung nach T(Pulsar) umgestellt? Warum ist das falsch?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Okt 2019 09:58    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist nicht falsch, es ist einfach nicht die Gleichung, die dir was nützt.

Warum glaubst du, sind zwei Szenarien - vorher und nachher - angegeben? Warum betonen Franz und ich die Drehimpulserhaltung? Franz gibt dazu explizit eine Gleichung an

franz hat Folgendes geschrieben:


[die] sich leicht nach der gesuchten Rotationsperiode umstellen läßt.

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Susimaus



Anmeldungsdatum: 03.10.2019
Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 04. Okt 2019 11:12    Titel: Antworten mit Zitat

T(P.) = 4*Pi*m*r^2(P.)*5*T(S.) / 4*Pi*m*r^2(S)*5
Nach dem Kürzen habe ich dann
T(P.) = r^2(P.)*T(S.) / r^2(S.)

Wenn das so richtig ist, habe ich es halbwegs verstanden.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17910

Beitrag TomS Verfasst am: 04. Okt 2019 12:22    Titel: Antworten mit Zitat

Das sieht vernünftig aus.

Für die Zukunft: Rechenweg nachvollziehen und dann eigenständig arbeiten, LaTeX lernen

Alles Gute!

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Susimaus



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Beiträge: 10

Beitrag Susimaus Verfasst am: 04. Okt 2019 12:48    Titel: Antworten mit Zitat

Mach ich und vielen Dank an alle.
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