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Umlaufbahn


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Unter Umlaufbahn versteht man die Bahnkurve auf der ein Objekt periodisch um ein anderes Objekt

Die bekanntesten auftretenden Umlaufbahnen sind die Himmelskörper im Sonnensystem um die Sonne . Johannes Kepler war der erste der in seinen Keplerschen Gesetzen postulierte dass die Umlaufbahnen Ellipsen seien. Aus dem Newtonschen Gravitationsgesetz kann ableiten dass im Zweikörpersystem die Bahnen Kegelschnitte (d.h. Kreise Ellipsen Parabeln oder Hyperbeln ) sind.

Die wahren Umlaufbahnen der Himmelskörper unterliegen Gravitationswirkung aller anderen Körper. Solange die Körper genug voneinander entfernt sind sind ihre Umlaufbahnen die idealisierten Kegelschnitte.

Eine ungleiche Massenverteilung (beispielsweise sind alle Planeten durch ihre Rotation abgeplattet) bewirkt ein inhomogenes Gravitationsfeld welches der Bahnen ihrer Monde zur Folge hat. Auch die Allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt Effekte die die Bahnen verändern.

Beispielsweise zeigt der Planet Merkur eine zwar kleine aber durchaus spürbare von einer Ellipsenbahn. Bei ihm trifft ein nicht mehr genau auf den Ausgangspunkt. Es eine Rosettenbahn . Diese Bahnbewegung ist mit der Newtonschen nicht zu vereinbaren. Sie kann aber durch abgeflachte Form der Sonne sowie die allgemeine verstanden werden.

Ebenso ist der Orbit zweier eng einander umkreisenden Neutronensterne nicht stabil. Gravitationsstrahlung entsteht und die stürzen (nach langer Zeit) ineinander.

Erste Versuche die Bahnen der Elektronen im Atom zu verstehen setzten mit 'Planetensystem im Kleinen' an in dem sich die Elektronen auf Umlaufbahnen um den Atomkern befanden. Allerdings erkannte bald dass Elektronen die um den Kern gemäß den Maxwellgleichungen elektromagnetische Wellen aussenden und wegen der so abgestrahlten Energie in Bruchteilen von Sekunden in den stürzen müssten. Dies war eines der Probleme schließlich zur Entwicklung der Quantenmechanik fürten.

Siehe auch: Abplattung Bahnstörung Erdmond Keplerbahn Satellitengeodäsie

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