Physik, Gravitation?

    • VTechMS
      VTechMS
      Bronze
      Dabei seit: 04.10.2006 Beiträge: 1.492
      Berechnen Sie die Höhe über dem Äquator, in der sich ein Wettersatellit befinden muss, der stets den gleichen Ausschnitt der Erdoberfläche beobachten soll. Benutzen Sie dazu folgende Daten: Erdmasse, Erdradius, Gravitationskonstante.

      Soweit ist es klar.

      Aber welchen Kreisbahnen sind für Erdsatelliten überhaupt möglich? Stellen Sie hierzu Überlegungen an. Erläutern Sie insbesondere, warum ein solcher Satellit nicht ständig über ein und demselben Breitenkreis der Erde fliegen kann.

      Jetzt ist es nicht mehr klar.
  • 21 Antworten
    • elbarto132
      elbarto132
      Bronze
      Dabei seit: 24.03.2008 Beiträge: 4.622
      http://de.wikipedia.org/wiki/Satellitenorbit
      sry for strategy!
    • Penishaubize
      Penishaubize
      Bronze
      Dabei seit: 04.06.2006 Beiträge: 4.884
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
    • VTechMS
      VTechMS
      Bronze
      Dabei seit: 04.10.2006 Beiträge: 1.492
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      "Stellen Sie hierzu Überlegungen an." das muss ja auch irgendwie logisch herleitbar sein und ohne eine Wiki Artikel zu beantworten.

      Eine Verständnisfrage habe ich noch:

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
    • Penishaubize
      Penishaubize
      Bronze
      Dabei seit: 04.06.2006 Beiträge: 4.884
      Original von VTechMS
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Ich frag mich das gerade halt nur wegen deinem Anmeldedatum ;) .


      Zur Frage: Weil die Erde sich in einer Kreisbahn um die Sonne dreht, nehm ich mal an und die wiederum dreht sich auch in einer Kreisbahn um irgendwas.

      Aber eigentlich hab ich nicht den Hauch einer Ahnung... :P
    • Cuoco199
      Cuoco199
      Bronze
      Dabei seit: 23.02.2009 Beiträge: 7.395
      Original von Penishaubize
      Original von VTechMS
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Ich frag mich das gerade halt nur wegen deinem Anmeldedatum ;) .


      Zur Frage: Weil die Erde sich in einer Kreisbahn um die Sonne dreht, nehm ich mal an und die wiederum dreht sich auch in einer Kreisbahn um irgendwas.

      das zentrum der milchstraße
    • Schmidt91
      Schmidt91
      Bronze
      Dabei seit: 10.04.2009 Beiträge: 687
      Original von VTechMS
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      "Stellen Sie hierzu Überlegungen an." das muss ja auch irgendwie logisch herleitbar sein und ohne eine Wiki Artikel zu beantworten.

      Eine Verständnisfrage habe ich noch:

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Beide Planeten haben eine Fliehkraft , Massenträgheit kommt vllt auch noch hinzu. Entscheidender ist aber die Fliehkraft die bei Mond und Erde durch die Gravitation ausgeglichen wird. Sprich wir sind da wo wir jetzt sind und werden es auch erstmal bleiben
    • philwen
      philwen
      Bronze
      Dabei seit: 13.05.2007 Beiträge: 5.601
      Original von Schmidt91
      Original von VTechMS
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      "Stellen Sie hierzu Überlegungen an." das muss ja auch irgendwie logisch herleitbar sein und ohne eine Wiki Artikel zu beantworten.

      Eine Verständnisfrage habe ich noch:

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Beide Planeten haben eine Fliehkraft , Massenträgheit kommt vllt auch noch hinzu. Entscheidender ist aber die Fliehkraft die bei Mond und Erde durch die Gravitation ausgeglichen wird. Sprich wir sind da wo wir jetzt sind und werden es auch erstmal bleiben
      auch nich richtig....

      fliehkraft hat damit genauso wenig zu tun wie massenträgheit

      stells dir eher vor wie wenn du mit einem fahrrad an einer stange vorbeifährst. das kann ma damit vergleichen dass zB der mond an der erde "vorbei fliegen" will. wenn du genau auf der hohe der stange bist , hälst du dich fest -> du machst eine kurve da durch das festhalten eine kraft entsteht die genau senkrecht zu dir steht.
      die entsprechende kraft beim mond ist die gravitation. sie steht immer senkrecht zur bewegungsrichtung sodass eine kurve initiert wird...

      hofffe das wra jetzt verständlich =)
    • Bjoerniboy
      Bjoerniboy
      Black
      Dabei seit: 15.06.2008 Beiträge: 5.130
      Stichwort Elipsen!


      oder?


      da war doch was ;D
    • Schmidt91
      Schmidt91
      Bronze
      Dabei seit: 10.04.2009 Beiträge: 687
      Original von philwen
      Original von Schmidt91
      Original von VTechMS
      Original von Penishaubize
      Ist das nicht Physik 12. Klasse? Oder ist das schon mehr advanced?
      das ist Physik 12. Klasse.

      "Stellen Sie hierzu Überlegungen an." das muss ja auch irgendwie logisch herleitbar sein und ohne eine Wiki Artikel zu beantworten.

      Eine Verständnisfrage habe ich noch:

      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Beide Planeten haben eine Fliehkraft , Massenträgheit kommt vllt auch noch hinzu. Entscheidender ist aber die Fliehkraft die bei Mond und Erde durch die Gravitation ausgeglichen wird. Sprich wir sind da wo wir jetzt sind und werden es auch erstmal bleiben
      auch nich richtig....

      fliehkraft hat damit genauso wenig zu tun wie massenträgheit

      stells dir eher vor wie wenn du mit einem fahrrad an einer stange vorbeifährst. das kann ma damit vergleichen dass zB der mond an der erde "vorbei fliegen" will. wenn du genau auf der hohe der stange bist , hälst du dich fest -> du machst eine kurve da durch das festhalten eine kraft entsteht die genau senkrecht zu dir steht.
      die entsprechende kraft beim mond ist die gravitation. sie steht immer senkrecht zur bewegungsrichtung sodass eine kurve initiert wird...

      hofffe das wra jetzt verständlich =)

      haha ja danke du 9x kluger!
      Und was für ne antriebskraft hat dein rad in dem fall , genau die fliehkraft!
      Ansonsten würdest du nämlich ohne weiteren antrieb irgendwann mit deinem rad stehen bleiben und wenn es dann keine reibungskräfte und und und ... geben würde! dann würdeste mitem rad gegen die stange klatschen und dort kleben bleiben , da dich die stange wie ein magnet anzieht.
      Also dein Beispiel ist zwar irgendwie anschaulich aber nicht wirklich gut.

      Besser beispiel wäre. kugel + schnurr
      du schleuderst die kugel im kreis und die kugel bewegt sich die ganze zeit auf einer kreisbahn weiter und fällt nicht runter -> fliehkraft
      Da es aber eine gravitationskraft gibt (schnurr) fliegt sie nicht ins unendliche bzw. ein paar meter weit weg.
    • phailix
      phailix
      Bronze
      Dabei seit: 29.10.2009 Beiträge: 1.731
      Original von VTechMS

      Aber welchen Kreisbahnen sind für Erdsatelliten überhaupt möglich? Stellen Sie hierzu Überlegungen an. Erläutern Sie insbesondere, warum ein solcher Satellit nicht ständig über ein und demselben Breitenkreis der Erde fliegen kann.
      Der Satellit muss sich immer auf einer Kreisbahn um den Masseschwerpunkt (Mittelpunkt) der Erde befinden. Das wäre er nicht, wenn er z.B. immer über dem 60. Breitenkreis Nord fliegt. Jeden Längenkreis kann er aber theoretisch abfliegen, da diese immer den Erdmittelpunkt als Kreismittelpunkt haben, genauso den Äquator (edit: was dann auch der einzige Breitenkreis wäre, über dem er bleiben kann) oder halt sonst jeden Kreis, der den Erdschwerpunkt als Zentrum hat.

      Ich glaub das stimmt so, im Modell eiern die zwar beide irgendwie um einen gemeinsamen Schwerpunkt, aber das ist denke ich für die Schule nicht so wichtig, da es bei dem gigantischen Masseunterschied Erde-Satellit in der Realität quasi nicht existiert, bei Mond Erde schon eher. Damit erkennt man ja, ob ferne Sterne Planeten haben, die kann man nicht sehen, aber wenn der Stern auf seiner Bahn eiert, dann steht er in Wechselwirkung zu irgendwas.
      Ich würde auch sagen, dass das ein Gleichgewicht aus Schwerkraft und Fliehkraft ist, das den Satellit auf konstanter Höhe hält.

      keine Garantie für Richtigkeit. :D
    • Jarrik70
      Jarrik70
      Bronze
      Dabei seit: 09.10.2009 Beiträge: 236
      Ähm, es gibt keine Fliehkraft. Das was wir als Fliehkraft empfinden ist eine Scheinkraft, die durch die Massenträgheit ausgelöst wird.
      Der Körper will sich ohne den einfluss von äußeren Kräften immer gradlinig gleichförmig bewegen. Wirkt nun eine Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung, so wird er auf eine Kreisbahn gelenkt. Diese Kraft heißt dann Zentripetalkraft. Aus der Zentripetalkraft (im Beispiel die Gravitation), der Bewegungsgeschwindigkeit und der Masse des Körpers kann somit der Radius der Kreisbahn errechnet werden. (am besten vektoriell)

      Die Bedingung, dass ein Satellit nur über dem Äquator stationärer Kreisbahnen ziehen kann und nicht über anderen Breitengraden folgt ebenfalls aus der vektoriellen Betrachtung. Bei allen Breitengraden außer dem Äquator würde, so meine ich nach kurzem Überschlagen, die Gravitation nicht senkrecht zur Flugbahn stehen und somit eine beschleunigung in Flugrichtung bewirken, die zwangsläufig zu einer veränderung des Orbit führen müsste. (diesen Teil selber mal nachrechnen, keine Garantie, ist mehr so eine Vermutung nach kurzer überlegung)
    • Schmidt91
      Schmidt91
      Bronze
      Dabei seit: 10.04.2009 Beiträge: 687
      ob flieh- , zentrifugal- oder schieß mich todkraft / Flieh = Zentrifugal
      ist beides das gleiche und ich denke mal er weiß nun warum die erde nicht auf den mond fällt und darum gings ihm hier ja. :D
    • Penishaubize
      Penishaubize
      Bronze
      Dabei seit: 04.06.2006 Beiträge: 4.884
      Original von Schmidt91
      ob flieh- , zentrifugal- oder schieß mich todkraft / Flieh = Zentrifugal
      ist beides das gleiche und ich denke mal er weiß nun warum die erde nicht auf den mond fällt und darum gings ihm hier ja. :D
      Naja ist schon nen Unterschied. Beide Begriffe(also Zentrifugal und Zentripetal) beschreiben zwar die selbe Kraft, aber aus unterschiedlichen Systemen. Wenn du im Auto sitzt und ne Kurve gefahren wird, denkst du halt, du wirst nach aussen gedrückt, obwohl die Kraft von aussen betrachtet eigentlich nach innen wirkt, da du sonst keine Kreisbahn halten könntest.


      Unser Lehrer hat da großen Respekt drauf gelegt, dass wir niemals mit Fliekräften argumentieren ^^.
    • Jarrik70
      Jarrik70
      Bronze
      Dabei seit: 09.10.2009 Beiträge: 236
      Naja, Fliehkraft verhält sich zu Zentripetalkraft in der Schule wie die Note 1 zur Note 6.....

      Fliekraft oder auch Zentrifugalkraft hat in der Physik halt einfach mal nichts verloren. Sie zu nennen und am besten damit noch etwas herzuleiten oder zu erklären ist halt von beginn an Falsch.

      Es gibt einfach keine Fliehgraft/Zentrifugalkraft. Es sind wie schon gesagt Scheinkräfte die durch die Trägheit der Masse entstehen!

      Gäbe es eine Zentrifugalkraft zwischen Erde und Mond, dann würde dieser auf die Erde fallen!
    • Cuoco199
      Cuoco199
      Bronze
      Dabei seit: 23.02.2009 Beiträge: 7.395
      was ich mich frage ist, gleichgewicht zwischen fliehkraft und gravitation ok, aber müsste die gravitation die geschwindigkeit des mondes nicht irgednwann abbremsen?

      wenn ein satelit z.b. an ein großes objekt vorbeifliegt und dieses die bahn des satelieten leicht verändert, dann bremst er den sateliten gleichzeitig auch etwas ab so viel ich weiss, warum ist das beim mond nicht so?
    • swizz
      swizz
      Bronze
      Dabei seit: 02.03.2006 Beiträge: 3.427
      Ist es nicht so, dass der Mond sich langsam von der Erde entfernt? Irgendwann ist er dann so weit weg, dass die Gravitation der Erde nicht mehr ausreicht und der Mond sich von der Erde verabschiedet.
    • victor0891
      victor0891
      Bronze
      Dabei seit: 03.01.2009 Beiträge: 472
      Original von VTechMS


      Okay, der Mond kreist um die Erde. Warum, weil er von dieser angezogen wird. Daraus resultiert die Kreisbewegung unter anderem. Der Mond fällt nicht auf die Erde aufgrund seiner Massenträgheit.
      Aber warum fällt die Erde nicht auf den Mond?
      Es ist ja eigentlich so, dass sich Erde und Mond gegenseitig umkreisen. Beide bewegen sich um einen gemeinsamen schwerpunkt. Da die Erde massereicher ist, befindet sich der Schwerpunkt sogar innerhalb der Erde, aber immer noch mehrere tausend km vom Mittelpunkt entfernt. Die Erde wird vom Mond zu einer Taumelbewegung gezwungen.

      Was ähnliches kann man sehen, wenn z.B. ein Vater sein kleines Kind an den Händen festhält und rumschleudert (natürlich ohne loszulassen :D ). Das Kind hat eine geringere Masse und dreht sich um den Vater, aber auch der Vater wird zu einer kleinen Taumelbewegung gezwungen. Er muss zumindest mit seinem Oberkörper gegenhalten, auch wenn er mit seinen Füßen an Ort und Stelle stehenbleibt
    • LordPoker
      LordPoker
      Bronze
      Dabei seit: 05.03.2007 Beiträge: 12.784
      Original von swizz
      Ist es nicht so, dass der Mond sich langsam von der Erde entfernt? Irgendwann ist er dann so weit weg, dass die Gravitation der Erde nicht mehr ausreicht und der Mond sich von der Erde verabschiedet.
      ja, 2012




      ?( ;( X( :rolleyes:
    • Jarrik70
      Jarrik70
      Bronze
      Dabei seit: 09.10.2009 Beiträge: 236
      Die Gravitation bremst die Geschwindigkeit des Mondes nicht ab, da sie Senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung wirkt.
      Satelliten werden mit der Zeit langsamer, da sie sich noch im erdnahen Raum befinden wo eine Restreibung durch die Atmosspähre herrscht. Der Mond hingegen ist weit genug entfernt, so dass das keine Rolle spielt. Würde er langsamer werden, so würde er sich der Erde übrigens annähern und nicht wegfliegen.
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