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erde und mond: Gravitationsfeld

Frage: erde und mond: Gravitationsfeld
(17 Antworten)

 
Berechne den abstand des punktes von der erde, an dem die gravitationsfeldstärke zwischen erde und mond den wert 0 hat.
please help
GAST stellte diese Frage am 01.11.2007 - 10:21

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 11:47
annahme: Die masse aller anderen Körper wird ausgeschaltet.

F1=gamma*m1*m2/r1²*e1(r)
F2=gamma*m1*m3/r2²*e2(r)

Es gilt: e1(r)=-e2(r).
die vektoren sind also antiparallel. setze e1(r)=(1|0|0) und e2(r)=(-1|0|0).
Da F1+F2=0<--->F1=-F2 gelten muss, kann man die kräfte gleichsetzen. dann haben wir ein gleichgewicht und die positive kraft und die negative kraft werden sich zu 0 kompensieren.

dann setzt du in r1 oder r2 die bedingung ein (welche das ist, müsstest du wissen) und löst entweder nach r1 oder r2 auf.

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 18:33
welche bedingung?
und was soll F sein?

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 18:35
F ist die kraft (auf das massestück)
die "bedingung" ist der abstand zwischen erde und mond

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 18:49
dann ist r1 und r2 ja das gleiche ?

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 18:51
nein, r1 und r2 sind nur dann gleich, wenn m2 und m3 gleich sind.(bei dieser aufgabe) das ist sicher nicht der fall.

r1 ist der abstand erde-körper
r2 der abstand körper-mond.

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 19:05
achso, danke...jetzt müsste ich nur wissen was gamma für einen zahlenwert entspricht, denn diese formel hatte ich noch nie xD

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 19:07
du musst nicht wissen, was gamma ist, wenn du die beiden gleichungen gleichsetzt kannst du durch gamma dividieren.

dadurch fällt es weg

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 19:12
achso danke schön ^^

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 23:05
und was ist denn m1 ?


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96
Antwort von Double-T | 01.11.2007 - 23:07
F1=gamma*m1*m2/r1²*e1(r)
F2=gamma*m1*m3/r2²*e2(r)

m1 = Körper, der sich zwischen den Himmelskörpern aufhält. Wird sich aber herauskürzen.
m2 = Erdmasse oder Mondmasse
m3 = Mondmasse oder Erdmasse (habe seine Definition nicht gelesen)

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 23:14
und was e1? und e2?


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Beiträge 6266
96
Antwort von Double-T | 01.11.2007 - 23:21
e1 und e2 werden also Richtungsvektoren angegeben.
fest steht aber, da es beidseitig um radial symmetrische Felder handelt, dass beide Lräft antiparallel sind, so dass die Kräfte einfach gleichgesetzt werden können.

e1 und e2 geben nur die Orientierung an und können in diesem Fall durch + und - ersetzt werden.

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 23:27
und woher soll ich wissen wie weit der punkt vom mond entfernt ist um dies bei r2 einsetzen zu können?


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Beiträge 6266
96
Antwort von Double-T | 01.11.2007 - 23:49
gamma*m1*m2/r1² = - gamma*m1*m3/r2²
m2/r1² = -m3/r2²

Der Abstand d von Erde und Mond ist dir sicher bekannt.
d = r1 + r2
r2= d-r1

->m2/r1² = -m3/(d-r1)²

 
Antwort von GAST | 01.11.2007 - 23:57
naja, aber ich weiß ja auch nich was r1 ist


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Beiträge 6266
96
Antwort von Double-T | 02.11.2007 - 00:05
Du willst mich wohl auf den Arm nehmen... oO
[auf Betragszeichen werde ich verzichten]
m2/r1² = m3/(d-r1)²
m2(d-r1)² = m3*r1²
m2^0,5 * (d-r1) = m3^0,5 * r1
m2^0,5 *d - m2^0,5 *r1 = m3^0,5 * r1
m2^0,5 *d = m3^0,5 * r1 + m2^0,5 * r1
m2^0,5 *d= (m3^0,5 + m2^0,5)*r1
m2^0,5 *d/(m3^0,5 + m2^0,5)= r1

Damit wäre die Aufgabe auch schon gelöst.

 
Antwort von GAST | 02.11.2007 - 14:18


oh man..ich hätte auch

m1/r1²=m2/r2² hinschreiben könne, falls dir das lieber ist.

nehmen wir mal an, dass sonne und mond 1 wiegen.

die entfernung beträgt auch 1.

annahme:r1=r2=0,5
beweis:1/r1²=1/(1-r1)²
stürzen:
r1²=(1-r1)²<-->
r1²=1-2r1+r1²<--->
2r1=1<--->
r1=1/2
r2=1-1/2=1/2

alles klar?

gibt aber noch einen viel einfacheren ansatz, der auch aufgabenbezogener ist. ist aber auch etwas schwieriger zu verstehen, deshalb habe ich diesen gewählt.

p.s.:e bzw e(r) ist der einheitsvektor. der unterschied zum richtungsvektor ist dir sicherlich bekannt

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