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1. Keplersches Gesetz: Warum sind die Planetenbahnen elliptisch?

Dieses Thema im Forum "Off-Topic-Location" wurde erstellt von BelowSummer, 25 August 2005.

  1. BelowSummer
    0
    Hallo.
    Ich muss morgen einen Vortrag über die Keplerschen Gesetze halten und habe ein Problem mit dem ersten Keplerschen Gesetz.

    Kann mit irgendjemand da draussen bitte sagen, wieso die Umlaufbahnen der Planeten elliptisch sind und welche physikalischen Gesetze dahinter stecken, bevor ich hier noch verrückt werde deswegen :frown:?

    danke im Voraus. ciao ciao
     
    #1
    BelowSummer, 25 August 2005
  2. waschbär2
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  3. Sunny81
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    Also ich bin absolut kein Physik-Profi, aber hängt das nicht damit zusammen, daß die Planeten irgendwie in der der Sonne am nahesten Position der Umlaufbahn eine Beschleunigung erfahren (durch die Massenanziehung) und diese Beschleunigung sie dann aber (durch die Zentrifugalkraft die nach außen gerichtet ist) praktisch von der Sonne wegbeschleunigt, wodurch dann die sonnenfernen Punkte auf den Umlaufbahnen entstehen...? Also so zumindest hab ich mal was im Gedächtnis.
    Findest im Internet nix dazu?

    Gruß,
    Sunny
     
    #3
    Sunny81, 25 August 2005
  4. Funky
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    nicht angegeben
    Weil es sonst keinen Sommer und Winter gäbe! :tongue:
     
    #4
    Funky, 26 August 2005
  5. kleinerschuft
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    nicht angegeben
    Massenanziehungskraft "funktioniert" in beiden Richtungen. Nicht nur, dass die Sonnen "den" Planeten anzieht, der Planet zieht auch die Sonne an.
    Und die Sonne ist ja nicht "Fest" sondern auch diesen Anziehungskräften unterworfen.

    http://de.wikipedia.org/wiki/Keplersches_Gesetz

    Sonne und Planet bewegen sich deswegen beide um den gemeinsamen Schwerpunkt.

    Dazu kommt, das die Gravitationskraft vom Quadrat des Abstandes abhängig ist.
    Je größer der Abstand umso geringer die Kraft, guck dir mal die Formel an:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitationskraft

    Wenn Du jetzt (angenommen) für r = 1 m einsetzt teilst Du durch 1.
    Wenn Du aber für r 10 m einsetzt teilst Du schon durch 100, Du hast also nur noch ein hundertstel der Anziehungskraft.

    Soweit ok?


    Das stimmt so nicht - die Abstände spielen da zwar eine gewisse Rolle, vor allem aber die Neigung der Erdachse zur Erdbahn.
    Durch diese Neigung ändert sich im Jahr der Einfallwinkel des Sonnenstrahlen.
    Optisch erkennbar dadurch, dass im Winter die Sonne "nicht so hoch kommt" wie im Sommer. Je weiter man zu den (Erd-) Polen (äh - nach Norden oder Süden, nicht Osten, gelle? :-D )kommt, deso deutlich wird das Phänomen. Mitternachtssonne oder ein halbes Jahr Dunkelheit.

    Die Temperaturunterschiede kommen durch die unterschiedliche Intensität, das kann jeder mit einer kleinen Taschenlampe ausprobieren:
    Wenn die gleich Menge Lichtstrahlen einmal sehr steil auf den Boden trifft gibt es einen kleinen Fleck.
    Treffen die Lichtstrahlen sehr flach auf den Boden gibt es einen sehr großen Fleck.
    Man hat aber beides mal "die gleiche Menge Licht", nur verteilt man diese Menge anders. Wenn man jetzt statt Licht Wärmestrahlung (Infrarotes Licht) nimmt, so sieht man ein, das es kälter ist, wenn man die gleiche Menge Wärme auf eine größere Fläche verteilt. Effekt: Winter, weil kalt, weil die Sonne flacher einstrahlt.

    :smile:

    Viele Grüße
    Holger
     
    #5
    kleinerschuft, 26 August 2005
  6. Event Horizon
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    vergeben und glücklich
    Auch wenns heute zu spät ist. Die beteiligten Gesetze sind nur (Dreh)impulserhaltung und Gravitation. Aus diesen einfachen Gesetzen läßt sich die folgende Formel herleiten. Die Herleitung ist aber ein ziemlicher Overkill für die Schule.
    [​IMG]
    Das ist die Ellipsengleichung in Polardarsstellung. Soll heißen, du steckst da für den Winkel 0-360° rein, und erhälst die Entfernung.

    Das besondere ist die Exzentrizität Epsilon. Sie ist von verschiedenen Faktoren abhängig, und je nach Wert gibt es unterschiedliche Umlaufbahnen:
    e=0: Kreis
    0<e<1: Ellipse
    e=1 Parabel
    e>1:Hyperbel (Sieht aus wie 1/x)

    Was ich sagen will: In den ersten beiden Fällen ist der Körper gefangen und dreht sich permanent ums Zentrum. (Planeten, Kometen etc) In den letzten beiden Fällen ist er schnell genug, um dem Zentrum dauerhaft zu entkommen. Solche Himmelskörper kommen einmal ins Sonnensystem, verschwinden wieder, und kommen nie wieder zurück.
     
    #6
    Event Horizon, 26 August 2005
  7. Sidney79
    Verbringt hier viel Zeit
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    ich würde sagen, elliptisch, weil sie nunmal durch die anziehungskraft um die sonne herumfliegen.

    und die einzige alternative, der kreis, ist eigentlich auch nur ne ellypse, für die wir zufällig nen eigenen namen erfunden haben weil er so schön rund ist :-D
     
    #7
    Sidney79, 26 August 2005
  8. Sunny81
    Sunny81 (35)
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    Das stimmt so aber nich ganz... Die Jahreszeiten kommen von der Schrägstellung der Erdachse.

    Edit: sorry, hab die bereits erfolgte Antwort darauf im Posting weiter oben nich gelesen.
     
    #8
    Sunny81, 27 August 2005

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