Frage von eko42, 109

Ein Satellit (m=1.5t) wird von der Erdoberfläche aus auf die Höhe...?

Hallo,

muss folgende Aufgabe lösen: Ein Satellit(m=1.5t) wird von der Erdoberfläche aus auf die Höhe 25000km gebracht. Berechnen sie die erforderliche Energie. a) mit der Nährung, dass die Gravitationsfeldstärke konstant (wie auf der Erdoberfläche) ist; b) im radialen Gravitationsfeld der Erde.

a) hab ich raus Epot= mxgxh= 1500kgx9.81m/s2x25000km= 36787500N

nur bei b) komm ich nicht weiter..

Danke im voraus 👍

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 93

Hallo eko42, Deine Lösung zu Teil a) solltest Du nochmal überarbeiten. Diese zwei Punkte stimmen noch nicht:

Die km müssen vor dem Einsetzen in m umgerechnet werden, sonst kommt nicht der richtige Zahlenwert heraus. (Im Physikunterricht wird praktisch immer im MKS-System d.h. Meter-Kilogramm-Sekunde-System gearbeitet, und das ist, wenn man sich dran hält, eine sehr arbeitssparende Sache.)

Newton ist keine Einheit für Energie. Wenn Du die Einheiten der einzelnen Größen in der Formel miteinander malnimmst, kommen kg m^2 / s^2 heraus, man sagt dazu auch J (Joule).

Für Teil b) kannst Du mal hier schauen...

http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/gravitationsgesetz-und-feld/energie-im-...

Kommentar von eko42 ,

Danke dir 👍 Bei b) weiss ich nicht welche Formel ich benutzen soll, die Formeln auf leifi kenne ich zwar, aber welche ich verwenden muss.

Kommentar von Franz1957 ,

Unter "Potenzielle Energie im Gravitationsfeld" sind zwei verschiedene Formeln für Epot(r). Nimm die erste von beiden. In dem Text dazu heißt es: "Wählt man z.B. als Ausgangspunkt der Reise im Gravitationsfeld der Erde einen Punkt der Erdoberfläche...", und das ist die verständlichere Herangehensweise, die wahrscheinlich von Dir erwartet wird.

(Darunter ist eine andere Formel für Epot(r), bei der ein negatives Ergebnis herauskommt. Die ist genauso richtig, aber man muß dann erklären können, was es mit dieser Art des Rechnens auf sich hat, das ist für dich im Moment, glaube ich, noch nicht dran.)

Kommentar von Franz1957 ,

...und hier:

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/energie-und-arbe...

Krieg keinen Schreck, wenn Du die Formeln mit den Integralzeichen siehst, die brauchst Du nicht zu beachten.

Schau unten auf der Seite unter "Beispiel: Satellit, der in eine Erdumlaufbahn gebracht wird". So kannst Du es auch machen. Nur, daß Dein Satellit etwas schwerer ist und vor allem fast hundert mal so hoch geschossen wird, so daß natürlich deutlich mehr Energie dazu nötig ist.

Du mußt auch den Erdradius nachschauen, denn er fließt bei dieser Aufgabe mit in die Rechnung ein. (Auch ihn wieder in Meter umrechnen!)

Kommentar von eko42 ,

Alles klar, dankeschön !

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