Satellitenenergie
Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 90 von 94.
Auf einer Kreisbahn:
K = GMm/(2r), U = -GMm/r, E = K + U = -GMm/(2r)
Also gilt U = -2K und E = -K.
Auf einer Kreisbahn gilt U = −2K, also E = K + U = −K.
Eine höhere Umlaufbahn hat ein E, das näher bei null liegt. Einen Satelliten in eine höhere Umlaufbahn zu bringen, erfordert die Energie W = E2 - E1, obwohl er sich am Ende langsamer bewegt.
Aufgabe
Ein Satellit auf einer Kreisbahn hat eine Gesamtenergie von -12 GJ (-1.2×10¹⁰ J). Sein Triebwerk bringt ihn auf eine Kreisbahn, die 3-mal so weit vom Mittelpunkt des Planeten entfernt ist. Miss die Radien in Einheiten der ersten Bahn (r1 = 1, r2 = 3) und bestimme die Energie W, die das Triebwerk hinzufügt.
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Alle Lektionen in Mechanik
1Vektoren und Newtons Gesetze
Rechtwinklige DreieckeWas ist ein Vektor?Vektoren addierenAchsen und RichtungenVektorkomponentenKräfte um uns herumReibung und SpannungNewtons erstes GesetzNewtons zweites GesetzNewtons drittes GesetzRückblick – Resultierende Kraft4Kinematik in 1D
Ort und VerschiebungGeschwindigkeitBeschleunigungBewegungsdiagrammeBewegungsgleichungenRückblick – bremsendes Auto2Reibung
Was ist Reibung?HaftreibungGleitreibungReibung und Newtons GesetzeRückblick – Gleitende Kiste5Senkrechte Bewegung
Freier FallSenkrechter Wurf nach obenFlugzeitWiederholung – fallengelassener Ball8Projekt: Lieferdrohne
MissionsbesprechungSchub zum AbhebenAufstieg zur FlughöheReiseflug und BremsenPaketabwurf11Elastische Energie
Elastische potenzielle EnergieFederwerferEnergie mit FedernZusammenfassung – Federwerfer14Kreisbewegung
Gleichförmige KreisbewegungZentripetalbeschleunigungHorizontale KreisbewegungenVertikale KreisbewegungenLoopingZusammenfassung – Auto in einer Kurve17Abschließende Herausforderungen
Wiederholung – Stunt-RampeWiederholung – CrashtestWiederholung – Raumsonde3Schiefe Ebenen
Kräfte auf einer schiefen EbeneGewichtskraftkomponentenReibungsfreie schiefe EbeneSchiefe Ebene mit ReibungRutscht es?Wiederholung – Rampen-Challenge6Wurfbewegung
Unabhängige AchsenWaagerechter AbschussAbschuss unter einem WinkelWurfweite und maximale HöheWiederholung – Triff das Ziel9Arbeit und Energie
ArbeitKinetische EnergieArbeit-Energie-TheoremGravitationsenergieEnergieerhaltungLeistungWiederholung – Achterbahn