Fysik

Keplers 3. lov og Newton, når m ikke er meget mindre end m

18. november 2012 af AEBT (Slettet) - Niveau: C-niveau

Hej et astronomi/fysik spørgsmål angående Keplers 3. lov og Jupiters måner

Spørgsmål: Vis teoretisk at

1)     ((r^(3))/(t^(2)))=((g*(m+n))/(4*π^(2)))        (hvor r svare til a i en elipse)

hvis massen m af månen ikke er forsvindende sammenlignet med planetens masse M.

 

Jeg har udledt det gennerelle udtryk, hvor M>>m, altså

2)    ((r^(3))/(t^(2)))=(g*m)/(4*π^(2)))        (hvor r svare til a i en elipse)

 

Men når jeg skal udlede udtryk 2), så ved jeg ikke hvad jeg skal gå ud fra... I udtryk 2) gik jeg ud fra følgende:

Newtons gravitationslov kan opstilles ved at kombinere Keplers 3. lov med teorien for cirkelbevægelse med konstant fart.

a) Newtons gravitationslov:
 Fgrav=G*((M*m)/r^2)

hvor F er gravitationskraften G gravitationskonstanten, M massen af det ene legeme, m massen af det andet legeme, og r radius.

b) Jævncirkelbevægelse med konstant fart:
 Fcen=m*(v^2/r)

hvor Fcen er centripetalkraften, v er farten, r er radius og T omløbstiden.
Desuden gælder det, at farten i en jævncirkelbevægelse er givet som
v=(2*pi*r)/T
hvor r er radius, v farten og T omløbstiden.

c) Keplers 3. lov:
konstant=a^3/T^2
hvor a er den halve storeakse og T er omløbstiden. For en cirkel erstattes a blot med radius r.

 

Det jeg tænker jeg gør forkert nå jeg skal udlede udtryk 1) er, at jeg skal lave forudsætingerne/formel i udtrykkene for gravitationslaven, jævncirkelbevægelse eller keplers 3. lov om... Jeg ved bare ikke hvilken, eller til hvad. Jeg kan godt se at jeg på en eller anden måde skal have integreret m i en af udtrykkene a),b),c)...

Håber der er nogle der kan hjælpe....


Brugbart svar (1)

Svar #1
18. november 2012 af peter lind

Prøv at ændre koordinatsystem så centum er tyngdepunktet


Svar #2
20. november 2012 af AEBT (Slettet)

Hvordan det?


Svar #3
20. november 2012 af AEBT (Slettet)

OBS: I det første udtryk er m=M og n=m.

Jeg havde bare sat formlen ind fra et regneprogram, hvor den ikke kender forskel på store og små bogstaver, derfor måtte jeg kalde dem noget andet...


Svar #4
20. november 2012 af AEBT (Slettet)

Lige så i 2), der er m=M

Beklager forvirringen!


Brugbart svar (1)

Svar #5
20. november 2012 af peter lind

Både den store og den lille masse er påvirket af tyngdekraften, så begger er udsat for acceleration. Tyngdepunktet ligger dermed stille. I tyngdepunktet gælder m*rm + M*rM = 0 Det viser sig at i dette system bevæger begge masser sig som påvirket af en tyngdekraft fra et legeme i tyngdepunktet


Svar #6
24. november 2012 af AEBT (Slettet)

Tusind tak, nu ved jeg hvad jeg skal gå ud fra


Skriv et svar til: Keplers 3. lov og Newton, når m ikke er meget mindre end m

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.