Betrachten Sie Schwerkraft und Beschleunigung als gleichwertig.
ldgorman
Antworten:
17
Wenn sich ein Objekt im Orbit befindet, spielen zwei Faktoren eine Rolle, nicht nur einer. Das erste ist, wie Sie bereits erwähnt haben, die Schwerkraft, die die Objekte zusammenhält. Jedes Objekt hat jedoch auch eine Impulskomponente, die im Allgemeinen (im Fall von Kreisbahnen) senkrecht zur Richtung der Schwerkraft verläuft.
Wenn wir uns die allgemeine Situation eines Objekts mit kleiner Masse ansehen, das ein großes (massives) Objekt umkreist, können wir die Senkrechtgeschwindigkeitskomponente (Impuls) des größeren Objekts ignorieren und zu einer Vereinfachung gelangen: Das kleinere Objekt wird kontinuierlich zum Primärobjekt gezogen aber immer wieder "verfehlt" aufgrund seiner eigenen senkrechten Dynamik.
Ich denke, es ist erwähnenswert, dass bei genügend Zeit und Berücksichtigung der Entropie selbst die stabilsten Umlaufbahnen zusammenbrechen und entweder einen Körper aus der Umlaufbahn werfen oder die beiden kollidieren. Das heißt, dies dauert Milliarden von Jahren in Umlaufbahnen, die so stabil sind wie unsere eigenen, ohne dass sich etwas Katastrophales wie ein Schurkenplanet oder ein Schwarzes Loch einmischt.
Supuhstar
9
Es gibt andere Formeln, aber keine anderen Kräfte.
Sie müssen nur die Kraft, also die Beschleunigung, berücksichtigen, aber auch die aktuelle Geschwindigkeit eines Körpers, der einen anderen umkreist.
Einfach ausgedrückt: Wenn Sie eine Kugel bewegen, die an einem Seil um Ihren Kopf klebt, sind die einzigen Kräfte die Spannung des Seils und die Schwerkraft in Richtung Boden. Wenn man die Schwerkraft ignoriert, ist die einzige Kraft die Spannung des Seils, aber es bringt den Ball sowieso nicht dazu, den Kopf in eine Umlaufbahn zu bringen. Tatsächlich bringt es der Ball dazu, ihn in eine Umlaufbahn zu bringen, aufgrund der Geschwindigkeit, die Sie darauf legen.
Die Schwerkraft für eine Umlaufbahn bewirkt, dass das sich bereits bewegende Objekt wie das Seil seine ansonsten gerade Flugbahn in eine Ellipse / einen Umfang krümmt und nicht zur Mitte fällt.
Nun, Kepler hat erklärt, dass 2 sich zufällig bewegende Objekte, die zueinander hingezogen werden, immer elliptische Bahnen bilden. Das Aphel und das Perihel hängen von dieser anfänglichen Bewegung, Position und Anziehungskraft ab. Der einzige Fall, in dem 2 Objekte kollidieren, ist, wenn das Perihel näher an der Umlaufbahnkante liegt als die Summe der Radien der 2 Objekte.
Diese sehr gute Frage (ich habe mich auch vor 30 Jahren gewundert!) :-) hat eine wichtige und doch einfache Antwort: Aufgrund der Trägheit verpassen sie in den meisten Fällen die Kollision. Kurz gesagt, z. B. sind die Flugbahnen von Planeten ein Kompromiss zwischen ihrer Tendenz, sich auf geraden Linien zu bewegen (Trägheit) und der von anderen Objekten ausgeübten Anziehungskraft. Wenn die Anziehungskraft stärker wird, erhöht sich die Geschwindigkeit und damit die Trägheit, was es dem Planeten normalerweise ermöglicht, neben der Anziehungsquelle zu springen (bis dahin hat er so viel Geschwindigkeit gewonnen, dass er nur noch überschießt). In der Praxis führen also nur wenige Anfangsbedingungen zu einer tatsächlichen Kollision. Diejenigen, die treffen, haben zunächst einen Drehimpuls von Null (sie befinden sich also auf einer rein radialen Kollisionsbahn).
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Wenn sich ein Objekt im Orbit befindet, spielen zwei Faktoren eine Rolle, nicht nur einer. Das erste ist, wie Sie bereits erwähnt haben, die Schwerkraft, die die Objekte zusammenhält. Jedes Objekt hat jedoch auch eine Impulskomponente, die im Allgemeinen (im Fall von Kreisbahnen) senkrecht zur Richtung der Schwerkraft verläuft.
Wenn wir uns die allgemeine Situation eines Objekts mit kleiner Masse ansehen, das ein großes (massives) Objekt umkreist, können wir die Senkrechtgeschwindigkeitskomponente (Impuls) des größeren Objekts ignorieren und zu einer Vereinfachung gelangen: Das kleinere Objekt wird kontinuierlich zum Primärobjekt gezogen aber immer wieder "verfehlt" aufgrund seiner eigenen senkrechten Dynamik.
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Es gibt andere Formeln, aber keine anderen Kräfte.
Sie müssen nur die Kraft, also die Beschleunigung, berücksichtigen, aber auch die aktuelle Geschwindigkeit eines Körpers, der einen anderen umkreist.
Einfach ausgedrückt: Wenn Sie eine Kugel bewegen, die an einem Seil um Ihren Kopf klebt, sind die einzigen Kräfte die Spannung des Seils und die Schwerkraft in Richtung Boden. Wenn man die Schwerkraft ignoriert, ist die einzige Kraft die Spannung des Seils, aber es bringt den Ball sowieso nicht dazu, den Kopf in eine Umlaufbahn zu bringen. Tatsächlich bringt es der Ball dazu, ihn in eine Umlaufbahn zu bringen, aufgrund der Geschwindigkeit, die Sie darauf legen.
Die Schwerkraft für eine Umlaufbahn bewirkt, dass das sich bereits bewegende Objekt wie das Seil seine ansonsten gerade Flugbahn in eine Ellipse / einen Umfang krümmt und nicht zur Mitte fällt.
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Nun, Kepler hat erklärt, dass 2 sich zufällig bewegende Objekte, die zueinander hingezogen werden, immer elliptische Bahnen bilden. Das Aphel und das Perihel hängen von dieser anfänglichen Bewegung, Position und Anziehungskraft ab. Der einzige Fall, in dem 2 Objekte kollidieren, ist, wenn das Perihel näher an der Umlaufbahnkante liegt als die Summe der Radien der 2 Objekte.
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Diese sehr gute Frage (ich habe mich auch vor 30 Jahren gewundert!) :-) hat eine wichtige und doch einfache Antwort: Aufgrund der Trägheit verpassen sie in den meisten Fällen die Kollision. Kurz gesagt, z. B. sind die Flugbahnen von Planeten ein Kompromiss zwischen ihrer Tendenz, sich auf geraden Linien zu bewegen (Trägheit) und der von anderen Objekten ausgeübten Anziehungskraft. Wenn die Anziehungskraft stärker wird, erhöht sich die Geschwindigkeit und damit die Trägheit, was es dem Planeten normalerweise ermöglicht, neben der Anziehungsquelle zu springen (bis dahin hat er so viel Geschwindigkeit gewonnen, dass er nur noch überschießt). In der Praxis führen also nur wenige Anfangsbedingungen zu einer tatsächlichen Kollision. Diejenigen, die treffen, haben zunächst einen Drehimpuls von Null (sie befinden sich also auf einer rein radialen Kollisionsbahn).
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