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Physik Problem by GW

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  • Physik Problem by GW

    Also der GW hat zwei kleine Probleme:

    1. Passwort vergessen

    2. Möchte er gerne für eine Physikaufgabe zwei Lösungen(wege) erhalten:

    Welche Geschwindigkeit muss ein Satellit haben, der in 100KM Höhe um die Erde kreist? Welches ist seine Umlaufzeit?

    Erdradius 6370 KM
    Pro Km nimmt g um ca. 0.003 m/s² ab!
    "I spent a lot of money on booze, birds and fast cars. The rest I just squandered" -George Best-

  • #2
    Zu Punkt 1) kann ich nichts sagen !

    2.)

    Als erstes muss die Beschleunigung zur Erde hin in der Höhe, die angegeben ist berechnen. Die Erdbeschleunigung auf der Erde beträgt g=9,81m/s².
    Da die Beschleunigung um 0,003m/s² je Kilometer abnimmt, beträgt die Erdbeschleunigung in der Höhe 100km...

    9,81m/s²-100x(0,003m/s²) also a=9,51m/s²

    Das erste Newton'sche Gesetz lautet:

    F = m * a (1.Gleichung)

    (m ist die Masse in kg)

    Nun muss die Zentrigungalkraft eines Sateliten betrachten. Damit dieser im Orbit bleibt muss die Zentrifugalkraft gleich groß sein der Erdbeschleuningung (entsprechend der Höhe) in diesem Fall 9,51m/s².
    Die Gleichung der Zentrifugalkraft lautet:

    F = m * v²/r (2.Gleichung)

    Jetzt muss die beiden Gleichungen gleichsetzen:

    Zentrifugalkraft = Newton

    also

    m * a = m * v²/r

    Da sich das m auf beiden Seiten rauskürtzt bleibt...

    a = v²/r übrig.

    Jetzt muss man nach v auflösen:

    v = (a * r) alles in der Klammer unter der Wurzel!

    Da wir für a = 9,51m/s² bestimmt haben und für r den Erdradius+100 000m Höhe dazu rechnen, steht folgendes:


    v = (9,51m/s² * 6 470 000m) unter der Wurzel alles!

    (man muss in Meter rechnen, da Beschleunigung auch in Meter steht)

    Endergebnis:

    v = 7844,1m/s oder v = 28238,7 km/h
    No dictator, no invader can hold an inprisoned population by force of arms forever. There is no greater power in the universe than the need for freedom. Against that power governments and tyrants and armies cannot stand. The Centauri lerned this lesson once. We will teach it to them again. Though it take 1000 years, we will be free. (G'Kar)

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    • #3
      Will mal Ergänzen, die Gegenkraft zur Zentrifugalkraft heißt Zentripetalkraft.

      EDIT: Umlaufzeit willste ja noch.

      t = s/v = 2*Pi*r/v = 2*Pi*6.470.000m*s/7844,1m

      t = 5.182,5 s = 86,375 min = 1,44 h
      Zuletzt geändert von Nopper; 18.02.2004, 21:52.
      »Ich habe nie eine Chance hastig vergeben, sondern lieber gemütlich vertändelt.« - Willi »Ente« Lippens

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      • #4
        POST BY GW:
        Danke... ich wusste das man die Masse kürzen kann, aber nicht wie... Großes Lob... Danke dir, Ragnar!!!!

        @Knoppers
        Hast natürlich recht...
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        • #5
          Ich hatte es nur versucht so einfach wie möglich zu gestalten. Newton (Gesetz der Beschleunigung) kennt man im Zweifelsfalle, Zentripetalkraft hingegen sorgt immer wieder für Verwirrung, weil man in der Praxis nur die Zentrifugalkraft kennt.

          Ansonsten absolut richtig!

          @ Mr.Doom

          Habe ich gerne gemacht !

          EDIT: Achja Umlaufzeit! Typisch, ich vergesse immer den Anhang !
          No dictator, no invader can hold an inprisoned population by force of arms forever. There is no greater power in the universe than the need for freedom. Against that power governments and tyrants and armies cannot stand. The Centauri lerned this lesson once. We will teach it to them again. Though it take 1000 years, we will be free. (G'Kar)

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          • #6
            Ganz einfach ist es auch die Radialbeschleunigung zu nehmen: a = v²/r
            »Ich habe nie eine Chance hastig vergeben, sondern lieber gemütlich vertändelt.« - Willi »Ente« Lippens

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            • #7
              Original geschrieben von Nopper
              Ganz einfach ist es auch die Radialbeschleunigung zu nehmen: a = v²/r
              Aber die kannte der gute GW ja noch gar nicht, also wird sie auch nicht in der Klausur abgefragt.
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