Gravitationsbahnen und Energien
Hier kreist die Erde (blau) um die viel größere Sonne (rot). Die Längeneinheit ist 1 AE und die Geschwindigkeit wird in km/s angegeben.Die Energiearten sind dagegen nicht skaliert. Die Kraftkonstante ist so gewählt, dass sich die Daten für die reale Erdbahn ergeben. Der Energiegraph stellt W(pot) blau, W(kin) pink und W(ges)=W(pot)+W(kin) schwarz dar.
Verändere die Startgeschwindigkeit vy der Erde
im Aphel, die bei r = 1 AE startet. Mit der
voreingestellten Geschwindigkeit zeigt sich eine Ellipsenbahn mit
einem Perihel von deutlich unter 1AE. Erhöhe vy bis die Erde
eine Kreisbahn durchläuft v(kreis)=?. Was gilt
in diesem Fall für die Energiearten? Bei noch größeren
Geschwindigkeiten wird die Startposition zum Perihel und der
Aphel rutscht deutlich auf über r=1AE Entfernung. Zeige dass bei
v(flucht) = wurzel(2)*v(kreis) die Erde gerade
nicht mehr zurückkehrt. Welche Gesamtenergie liegt dann vor?
Negative Gesamtenergie gilt für gebundene Zustände. Positive
Energie hat erst ein freier, vom Sonnensystem gelöster Körper
auf hyperbolischer Bahn.
Davidson College
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