Physik Forum

[franzi]

hey leute, schreib morgen phy schux und kann nicht so wirklich viel, also bräuchte ich mal eure hilfe.

ein satellit befindet sich in einer geostationären erdumlaufbahn
1. berechne die höhe seiner flugbahn über der erdoberfläche
2. welche bahngeschwindigkeit hat erauf seiner umlaufbahn?

Dankeschöööön

[Frank]

Siehe:

http://de.wikipedia.org/wiki/Geostation%C3%A4re_Bahn

Absatz 2. Formeln
Absatz 3. Berechnung

Besser hätte ich es auch nicht gekonnt.

[smallworld]

hallo

1. du benötigst eine kraft die den satelliten auf seiner kreisbahn hält, die zentripetalkraft F=mw^2*r (Masse ist egal)
2. die einzige weitere kraft die auf den satelliten wirkt ist die schwerkraft
F=(GMm)/r^2 (G=gravitationskonstante; M=Masse der Erde; m ebenfalls egal.
3. du setzt beide kräfte gleich und löst nach r auf, massen kürzen sich raus, deswegen im obigen fall egal, du müsstest dann erhalten:
r= dritte wurzel aus: G*(M/w^2)
4. w durch (2pi)/t ersetzen
==> r= dritte wurzel aus (G/4pi^2)*M*t^2
5. du ersetzt r durch h und ziehst dann den Erdradius rE ab, denn du willst ja die Höhe uber der oberfläche erhalten
==> h= dritte wurzel aus (G/4pi^2)*M*t^2 (das alles steht unter der Wurzel) minus den erdradius, der sich nicht mehr unter der wurzel befindet.
6. für die wurzel müsstest du dann so ca. 42.562km erhalten, wovon du dann den erdradius abziehst
==> ca. 36.000 km befindet sich der Satellit über der Erdoberfläche

wichtig:
für t setzt du 24*60*60 ein, denn es handelt sich um einen geostationären satelliten der sich in 24 stunden 1mal um die erde dreht (is physikalisch nicht ganz richtig aber im diesem fall zutreffend.)

[smallworld]

für die geschwindigkeit einfach
v=wurzel aus: (G*mE)/r (alles steht unter der wurzel, mE= erdmasse) ergibt dann so ca. 3,1 km/s