0 Daumen
150 Aufrufe

Hey, sehr ihr vielleicht, wie man beim Zwei-Körper-Kepler-Problem auf den gelb markierten Teil kommt? r_1 und r_2 sind die Positionen der Körper, die ms die Masse und G das Gravitationspotenzial.

Ich verstehe irgendwie nicht, was dieser Schritt inhaltlich für eine Aussage hat.IMG_2933.jpg

Ich würde mich wirklich sehr über eure Hilfe freuen.

LG

Avatar von

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Definiere \(\vec r\coloneqq\vec r_2-\vec r_1\) als den Abstandsvektor zwischen \(m_1\) und \(m_2\).

Dann lautet das Gravitationpotential:$$\phi(r)=-G\frac{m_1\cdot m_2}{r}$$Das negative Vorzeichen zeigt an, dass es sich um ein Attraktionspotential handelt.

Die Kraft zwischen den beiden Massen ist der negative Gradient dieses Potentials:$$\vec F=-\operatorname{grad}\phi(r)=\operatorname{grad}\left(G\frac{m_1\cdot m_2}{r}\right)$$

Der Gradient einer Funktion \(f(r)\), die nur vom Betrag \(r=\|\vec r\|\) des Vektors und nicht von dessen Richtung abhängt, lautet:$$\operatorname{grad}{f(r)}=f'(r)\cdot\vec r^0$$Daher erhalten wir für die Kraft zwischen \(m_1\) und \(m_2\):$$\vec F=\underbrace{-G\,\frac{m_1\cdot m_2}{r^2}}_{=\phi'(r)}\cdot\underbrace{\frac{\vec r}{r}}_{=\vec r^0}=-G\,\frac{m_1\cdot m_2}{r^3}\cdot\vec r$$

In den Formeln aus dem vorgelegten Text fehlen die Minuszeichen.

Die Gravitation ist immer anziehend.

Avatar von 148 k 🚀

Vielen vielen Dank, das hat mir sehr geholfen:)

0 Daumen

Der Term (r2 - r1) / |r2 - r1| ist einfach nur das Vorzeichen von (r2 - r1). Also -1, wenn r1 > r2 und 1, wenn r2 > r1.

Avatar von 479 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community