Nachweis des 3. Kepler-Gesetzes |
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a) Suche aus Tabellen für die fünf
inneren Planeten die Daten für Umlaufszeiten und großen Halbachsen
heraus.
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b) Alternativ: Miss die entsprechenden Daten für reale und selbst definierte
Planeten in einer Bildschirm-Simulation mit dem Programm KEPLER.
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Durch geeignete Auftragung soll nun eine Gerade für die Messdaten gefunden
werden. Gib dazu die Daten in ein
Tabellenkalkulationsprogramm ein
und verwende für die Achsen einer Graphik z.B. Potenzen der Daten, bis
die Datenpunkte auf einer Geraden liegen.
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Formuliere das 3. Kepler-Gesetz.
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Informiere Dich über die physikalische Bedeutung des
3. Kepler-Gesetzes
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Eine der Folgerungen aus dem 3. Kepler-Gesetz ist die spezielle Form des
Kraftgesetzes, wie es durch das Gravitationsgesetz beschrieben wird.
Nur ein solches Kraftgesetz kann zu geschlossenen Planetenbahnen führen.
Zeige das, indem du in der Simulation mit dem Programm KEPLER die
sich ergebenden Bahnen anschaust, wenn das Gravitationsgesetz leicht
abgeändert wird (statt F(r) prop. r-2 jetzt F(r) prop.
r-2+ß, wobei /ß/ < 0,2
Für Experten:
Eine doppelt-logarithmische Auftragung von großer Halbachse a und
Umlaufszeit T ergibt folgende Graphik, aus der die Exponenten bestimmt werden
könnten: