Satellit soll stillstehen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | In welchem Abstand zur Erdoberfläche müsste ein Satellit die Erde am Äquator umkreisen, wenn er über einem Punkt der Erdoberfläche stillzustehen scheint? Welche Bahngeschwindigkeit besitzt er auf dieser Bahn? |
So, zu dieser Frage brauche ich eine Erklärung. Der Lösungsansatz lautet:
Der Satellit befindet sich auf einer geostationären Bahn, das heißt, er hat eine Umlaufzeit von 24 Stunden. Damit steht er immer über dem selben Punkt der Erdoberfläche.
Damit der Satellit antriebslos auf dieser Bahn fliegen kann, muss die Radialkraft vollständig von der Gravitationskraft aufgebracht werden.
Ich verstehe nicht genau, was die einzelnen Kräft hier bewirken. Was bedeutet "die Radialkraft muss von der Gravitationskraft aufgebracht werden". Die Radialkraft sorgt doch dafür, dass der Satellit nicht aus der Kreisbewegung ausbricht. und Die Gravitationskraft sorgt dafür. dass der Satellit nicht ins All rausfliegt. Ich verstehe den Ansatz nicht. In der Rechnung wird dann nämlich Radialkraft = Gravitation gesetzt und dann nach r aufgelöst. Aber sind Radialkraft und Gravitatio nicht das Gleiche hier und nicht einfach nur gleich groß? Wieso muss ich denn hier mit beiden Kräften rechnen?
Hoffe, mein Anliegen wurde einigermaßen verstädnlich. Vielen Dank schon mal!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:54 So 12.02.2012 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Auf den Satelliten wirken im prinzip zwei Kräfte
Zum Einen die Zentripetalkraft, das ist die Kraft, die den Satelliten tangential ins All beschleunigt.
Zum Anderen die Gravitationskraft zwischen der Erde und dem Satelliten, die man hier aber evtl auch noch mit der Gewichtskraft identifizieren kann.
Damit der Satellit also scheinbar stillsteht, müssen diese beiden Krafte sich gegenseitig aufheben, also betragsmässig gleich groß sein.
Marius
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Hallo!
Um ein wenig klugzuscheißen:
Eine Zentripedalkraft zieht einen Körper zur Kreismitte hin, die Zentrifugalkraft will ihn von der Kreismitte aus wegbewegen.
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hm... aber kann mich nicht auch sagen, dass der Satellit nicht wegfliegt, wenn sich Zentrifugalkraft und Gravitation aufheben? Wie kommt denn da die Zentripetalkraft/Radialkraft ins Spiel?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:02 So 12.02.2012 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> hm... aber kann mich nicht auch sagen, dass der Satellit
> nicht wegfliegt, wenn sich Zentrifugalkraft und Gravitation
> aufheben? Wie kommt denn da die
> Zentripetalkraft/Radialkraft ins Spiel?
kann man im Prinzip auch. Wie Du die Kräfte nennst spielt zur Berechnung keine Rolle. Zentripetal- (Anm. für Event_Horizon: Die hat nichts mit Pedalen zu tun  ) und Zentrifugalkraft sind betragsmäßig exakt gleich groß und werden auch nach der gleichen Formel berechnet, zeigen aber in entgegengesetzte Richtung.
Die Zentripetalkraft ist einen tatsächliche Kraft. Sie ist nötig um einen Körper auf einer gekrümmten Bahn zu halten. Die Zentrifugalkraft ist die Scheinkraft die aus ihr resultiert, also z.B. die Beschleunigung 'nach außen', die man verspürt wenn man eine Kurve fährt.
Gruß,
notinX
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:22 So 12.02.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
Mit deiner Frage "Aber sind Radialkraft und Gravitatio nicht das Gleiche hier " hast du böllig recht. die einzige wirkende Radialkraft ist die Gravitationskraft.
Um die frage zu klären, welche Umlaufzeit in welcher Höhe eine masse hat muss man deshalb wissen wie gross umlaufzeit bzw Geschw. sein kann bei einer gegebenen Radialkraft. dun da weiss mann die Kraft muss [mm] m*v^2/r [/mm] sein, genannt Zentripetalkraft. Die kurzsprachform dafür ist: die Gravitationskraft ist die zentripetalkraft oder die Gravitationskraft ist die Kraft, die den S. auf seiner Kreibahn hält. und dadurch die Gleichung [mm] F_G=F_Z [/mm]
Also hast du das eigentlich gleich völlig richtig kapiert.
Gruss leduart
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super, das hört man gerne :) bin mittlerweile auch nicht mehr so verwirrt. Danke!
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