Dynamik Lehre der Krfte Kraft entsteht von Wechselwirkung

Dynamik, Lehre der Kräfte Kraft: - entsteht von Wechselwirkung zwischen zwei Körpern, - ist ein Vektor. Axiome von Newton (der Dynamik) 1) Trägheitsprinzip: Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder geradlinig gleichförmigen Bewegung, wenn er nicht durch äuβere Kräfte gezwungen wird, diesen Zustand zu ändern. 2) Aktionsprinzip: F = m·a 3) Reaktionsprinzip: die Kräfte zwischen zwei Körpern sind gleich, entgegengesetzt: F 12 = -F 21, aber wirken auf verschiedenen Körpern. 4) Prinzip der Superposition: die Kräfte üben ihre Wirkung voneinander unabhängig aus (wie sie allein wären): F = F 1 + F 2

Die Massenanziehung, das Gravitationsgesetz Die Gravitationskraft tritt stets zwischen zwei Massen als Anziehungskraft auf. wo γ ist die Garvitationskonstante: γ = 6, 68· 10 -11 m 3·kg-1·s-2 Anwendungen 1. Schwerebeschleunigung für beliebigen Abstand von der Erde: r 0 = Erdradius = 6370 km g 0 = Schwerebeschleunigung auf der Erdoberfläche = 9, 81 m/s 2. 2. Kreisbahngeschwindigkeit eines Satelliten in beliebiger Höhe:

3. Die Planetenbewegung Sie ist eine Zentralbewegung, also eine Bewegung unter dem Einfluss einer vom Beschleunigungszentrum ausgehenden Zentralkraft (Massenanziehung). Keplersche Gesetze I. Die Planeten bewegen sich auf Ellipsen, in deren einem Brennpunkt die Sonne steht. II. Der Fahrstrahl Sonne – Planet überstreicht in gleichen Zeiten gleiche Flächen. Für die momentane Geschwindigkeit (v) und Entfernung von der Sonne (r) gilt Bei zunehmender Entfernung Sonne – Planet wird die Bahngeschwindigkeit kleiner und umgekehrt. III. Die Quadrate der Umlaufzeiten verhalten sich wie dritten Potenzen der mittleren Entfernungen von der Sonne:

Hausaufgaben 1. Welchen Wert hat die Erdbeschleunigung 900 km über der Erdoberfläche? (Entfernung des ersten künstlichen Erdsatelliten „Sputnik”. Erdradius r = 6378 km) 2. Es ist die Umlaufzeit von „Sputnik 1” unter Anwendung des dritten Keplerschen Gesetzes durch Vergleich mit derjenigen des Mondes zu berechnen. (Abstand des Mondes vom Erdmittelpunkt 384 400 km, Höhe des Sputnik über der Erdoberfläche 900 km, Erdradius 6378 km, Umlaufzeit des Mondes 27, 322 Tage) 3. Die Masse des Mondes ist etwa 81 mal kleiner als die der Erde, sein Durchmesser beträgt etwa 0, 273 Erddurchmesser. Welches Gewicht hat an seiner Oberfläche die Masse 1 kg? 4. In welcher Entfernung vom Erdmittelpunkt wird ein zwischen Erde und Mond befindlicher Gegenstand schwerelos? (Abstand Mondmittelpunkt – Erdmittelpunkt ist 384 400 km, und Mondmasse = 1/81 Erdmasse) 5. Welche Entfernung von der Erde muss ein künstlicher Satellit haben, der über einem bestimmten Punkt des Äquators stillzustehen scheint? (Erdradius r = 6378 km)