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biggie
BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 15:31    Titel:

soo ich hab endlich was raus. ich hoffe es ist auch richtig so.

radius=6378km=6378*10³m
g=9,82m/s²

a)
T=2pi*wurzel m/D D=mg/r

T=2pi*wurzel mr/mg=2pi*wurzel r/g (Masse kürzt sich hier dann weg)

dann die werte in die formel eingeben.

T=5066,3s=84,4min

b)
v=wurzel gr
v=7910m/s=28476km/h

ich hoffe meine mühe hat sich gelohnt.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 12:10    Titel:

Das ergibt sich beides aus der Gleichung für den harmonischen Oszillator. Dieser schwingt ja mit einer gewissen Periodendauer, die sich direkt aus der Gleichung ablesen lässt. Ebenso kannst du die Lösung nach der Zeit differenzieren und erhältst so die Geschwindigkeit zu jedem beliebigen Zeitpunkt. Du musst dir dann überlegen, wann sich die Masse genau im Mittelpunkt befindet, welche Zeit du also einsetzen musst.
Kyri
BeitragVerfasst am: 23. Mai 2011 11:15    Titel:

Ich habe genau das selbe Problem und sitze jetzt schon seit geschlagenen 6 Stunden vor genau dieser Aufgabe.

In diesem Thread hier hab ich nun gefunden, dass mehrere User schon den Link zur Aufgabenbewältigung aus dem netphysik-forum als Lösungsansatz genannt haben - aber wie komme ich denn da auf die Periodendauer T? (bei Aufgabe a) oder auf die Geschwindigkeit im Erdmittelpunkt? (siehe b)

Es wäre super, wenn irgendwer mir dazu einen Ansatz geben könnte!

Vielen Dank schon mal im Voraus!
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 21:00    Titel:

http://arxiv.org/abs/0803.4441
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 20:59    Titel:

Warum nicht hier?
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 20:33    Titel:

Weißt du zufällig, wo man das lesen kann?
edit: Habs schon gefunden. Bei Interesse PN. Tanzen
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 20:31    Titel:

Es handelt sich eher um zwei Lösungen für den zweidimensionalen Oszillator.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 20:28    Titel:

Interessanterweise hatte ich mal von einem Experten gehört, dass man die Bewegungsgleichungen der Planetenbewegung auf einen harmonischen Oszillator transformieren kann. Diese Transformation zu finden ist allerdings alles andere als einfach.
Frage mich gerade, ob das irgendwie entfernt damit zusammen hängt.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 19:52    Titel:

Hm ... hat Kepler also doch seine Finger im Spiel?
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 19:49    Titel:

Übrigens ist dessen Schwingungszeit = Umlaufzeit eines Satelliten. Man trifft sich also regelmäßig. smile
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 19:30    Titel:

Ich habe nun gesucht und hier die Lösung gefunden:
http://netphysik.de/forum/artikelsammlung/eigene-artikel-fertig/3377-tunnel-durch-die-erde/

Interessant, dass da einfach ein harmonischer Oszillator rauskommt!
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 19:04    Titel: Re: Schwingungen (Bohrung durch Erde)

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Kleiner Tipp: Die Erde ist weder eine Punktmasse noch eine homogene Vollkugel.

Bei dieser Aufgabe wird, nach meiner Erinnerung, eine homogene Massekugel angenommen. "Realistisch" ist diese Spielerei sowieso nicht.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:59    Titel:

Hm ... dann hat mich meine Erinnerung wohl betrogen.
DrStupid
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:56    Titel: Re: Schwingungen (Bohrung durch Erde)

Da es nicht die Lösungen sein werden, die der Fragesteller erwartet, kann ich sie ja einfach mal hinschreiben:

(a) rund 77 Minuten
(b) rund 10 km/s

Kleiner Tipp: Die Erde ist weder eine Punktmasse noch eine homogene Vollkugel.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:36    Titel:

Die Masse m befindet sich doch auf einer Keplerbahn um den gemeinsamen Schwerpunkt mit der Erde, meine ich. Daraus sollte sich die Umlaufdauer T errechnen lassen. Kann natürlich sein, dass mathematische Probleme auftauchen.

Es gilt edit: zwar bei Kepler, aber wohl nicht hier: .
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:29    Titel:

Das ist kein KEPLER Problem. Ansonsten schon tausendmal gelöst.
Keplerfan
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:12    Titel:

Damit hat mich mal ein Professor auf den Arm genommen ... wenn ich mich nicht täusche, kann man die Keplerschen Gesetze (entartete Ellipse) anwenden!
franz
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:09    Titel:

Geh mal in die Suchfunktion mit "Tunnel Erde" / alle Wörter.
mh1989
BeitragVerfasst am: 22. Mai 2011 18:03    Titel: Schwingungen (Bohrung durch Erde)

Meine Frage:
Man denke sich in der Erdkugel eine Bohrung von Pol zu Pol, in die man eine Masse m hineinfallen läßt.
(a) Welche Periodendauer T der sich einstellenden Schwingung der Masse
zwischen den Polen würde man feststellen?
(b) Wie groß ist ihre Geschwindigkeit im Erdmittelpunkt?

Meine Ideen:
a)Gravitationsgesetz FG= ymM/r²

w= Wurzel(g/R)

b) Epot = Ekin

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