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Inhalt Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskräften auf Kreisbahnen Gravitation allein führt zum Verschmelzen aller Materie: schwarze Löcher.

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Präsentation zum Thema: "Inhalt Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskräften auf Kreisbahnen Gravitation allein führt zum Verschmelzen aller Materie: schwarze Löcher."—  Präsentation transkript:

1 Inhalt Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskräften auf Kreisbahnen Gravitation allein führt zum Verschmelzen aller Materie: schwarze Löcher Die Gravitationskraft ist eine der vier Fundamentalkräfte Kräfte mit Distanz haltender Wirkung

2 Das Gravitationsgesetz

3 Wer hält die Massen auf, was hält sie auf Abstand?

4 Kräftegleichgewicht bei Bewegung auf der Kreisbahn Die Gravitationskraft ist im Gleichgewicht mit der Zentripetalkraft

5 1 N Gravitationskraft 1 N Trägheitskraft: Zentrifugalkraft 1 N Gleichgewicht 1 m 3 Unabhängig von der Masse des umlaufenden Körpers 1 m 3 (Radius) 3 verhält sich wie (Umlaufzeit) 2 : Kräftegleichgewicht bei Bewegung auf der Kreisbahn

6 Für Bahnen mit Gleichgewicht zwischen Zentrifugal- und Gravitationskraft gilt: Die Quadrate der Umlaufzeiten verhalten sich wie die dritten Potenzen (Kuben) der Bahnradien

7

8 Gleichgewicht zwischen Zentrifugal- und Gravitationskraft: In welcher Entfernung muss ein Körper auf einer geostationären Bahn die Erde umkreisen, auf der er 24 h für einen Umlauf zu benötigt? Daten: Masse der Erde kg, Erdradius m,G=6,6726(9) Nm 2 /kg 2

9 1 m 3 (Radius) 3 verhält sich wie (Umlaufzeit) 2 1 m 3 Trägheitskraft: Zentrifugalkraft 1 m 3 1 m Höhe der geostationären Bahnen km 1 m 3 Überprüfung der Dimensionen für r 2 Kräftegleichgewicht bei Bewegung auf der Kreisbahn

10 Auch ohne Kreisbewegung gibt es offenbar abstoßend wirkende Kräfte Das Resultat des Verschmelzens wäre ein schwarzes Loch

11 Ohne abstoßende Kräfte: Verschmelzen zum schwarzen Loch mit immer größeren Gravitationskräften

12 Die vier Fundamentalkräfte FundamentalkraftKraft zwischenUrsache für GravitationskraftSchweren Massen Anziehung zwischen Massen Elektro- magnetische Kraft CoulombkraftRuhenden Ladungen Vorgänge innerhalb der Atomhülle Magnetische Kraft Bewegten Ladungen, Strömen Starke WechselwirkungKernbausteinen Kernkräfte zwischen Proton und Neutron Schwache Wechselwirkung Baryonen (Schwere Teilchen: Protonen, Neutronen) und Leptonen (Leichte Teilchen: Elektronen, Myonen, Neutrinos) Zerfall des Neutrons in Proton, Elektron und Antineutrino

13 Fundamental- und Scheinkräfte Trägheitskräfte erscheinen bei Beschleunigungen als Folge von Fundamentalkräften Trägheitskräfte –und damit auch Zentrifugalkräfte – bezeichnet man deshalb als Scheinkräfte

14 Es gibt Kreisbahnen mit Gleichgewicht zwischen Gravitations- und Trägheitskräften Gravitation allein führt zum Verschmelzen aller Materie: schwarze Löcher Es gibt weitere Kräfte mit Distanz haltender Wirkung Die vier Fundamentalkräfte: Die Gravitationskraft ist eine davon Die bei der Beschleunigung auftretenden Trägheitskräfte bezeichnet man – im Gegensatz zu den Fundamentalkräften- als Scheinkräfte Zusammenfassung

15 Finis


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