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verkehrsberuhigter Planet (Gravitation/Fliehkraft)
 
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Gast






Beitrag Gast Verfasst am: 21. Nov 2004 12:12    Titel: verkehrsberuhigter Planet (Gravitation/Fliehkraft) Antworten mit Zitat

Kann mir jemand bei der folgenden Aufgabe helfen?
Zitat:
Die Weltraumverwaltung plant einen verkehrsberuhigten künstlichen Kleinplaneten einzurichten. Um Geschwindigkeitsübertretungen zu verhindern, soll der Planet so dimensioniert sein, dass Fahrzeuge über 30 km/h aufgrund der Fliehkraft die Bodenhaftung und damit die Antriebskraft verlieren. Welchen Radius hätte ein solcher Planet wenn man beim Material auf Abraum von der Erde mit mittlerer Dichte von 5500kg/m³ zurückgreifen würde?

Die Formel für die Fliehkraft kenne ich, aber wie komme ich auf die Masse? Ich hab zwar die Dichte aber keine Volumenangabe. Hilfe
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden

Beitrag para Verfasst am: 21. Nov 2004 13:22    Titel: Antworten mit Zitat

Die Fliehkraft ist abhängig vom Radius (F~1/r). Gleiches gilt für die Gravitationskraft (F~1/r²).

Der Grenzfall (Kräftegeleichgewicht) ist genau dann erreicht, wenn beide Kräft gleich groß sind.


M ... Masse des Planeten
ρ ... Dichte des Planeten
V ... Volumen des Planeten
m ... Masse des Autos
π ... Pi

F(Grav.)=F(Flieh.)
G*m*M/r²=m*v²/r <-- /m
G*M/r²=v²/r <-- *r
G*M/r=v² <-- M=ρ*V
G*V*ρ/r=v² <-- V=(4/3)*π*r³
G*(4/3)*π*r²=v²
-> r = sqrt(v²/(G*(4/3)*π))≈6721m.

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