Höhe eines Satelliten berechnen?

4 Antworten

Auf einer geostationären Position müssen Zentripetalkraft und Schwerkraft gleich groß sein. Du musst also diese beiden Formeln suchen und gleichsetzen. Durch Umformung erhältst du dann die obige Formel für den Radius.

Die Gravitationskraft Fg, die auf den Satelliten wirkt, berechnet sich nach dem allgemeinen Gravitationsgesetz zu:

Fg = G * m1 * m2 /r^2

G: allgemeine Gravitationskonstante

m1: Masse der Erde

m2: Masse des Satelliten

r: Abstand der Mittelpunkte

Nun ergibt sich aus dem 2. Newtonschen Axiom F = m * a

a2 = G * m1/r^2

Nun wissen wir aber auch, dass bei r = R gilt: a2 = g

mit R = Erdradius

Also gilt:

g = G * m1 / R^2

G * m1 = g * R^2

und setzen das oben ein:

Fg = G * m1 * m2 /r^2 = g * R^2 * m2/r^2

Für die Fliehkraft Fz gilt:

Fz = m2 * ω^2 * r

Da der Satellit auf einer stabilen Kreisbahn läuft, gilt:

Fg = Fz

g * R^2 * m2/r^2 = m2 * ω^2 * r

g * R^2 / r^3 = ω^2

r^3 = g * R^2 / ω^2

g = 9,81 m/s^2

R = 6.371 km

ω = 2π/24 h = 2π / (24 * 60 * 60)s = 2π / 86400 s

eingesetzt:

r^3 = 9,81 * 10^-3 km/s^2 * 40.589.641 km^2 / 5,2885 *10^-9 s^2

= 75.292.498,5 * 10^6 km^3 

r = 422,26 * 10^2 km = 42226 km

h = r - R = 42226 km - 6.371 km = 35855 km

aus v = ω * r ergibt sich:

v = 2π / 86400 s * 42226 km = 3,071 km/s

Die Erde dreht sich in 24x3600 Sekunden einmal um sich rum. Ein Satellit der scheinbar stillsteht muss genauso schnell einmal um die Erde fliegen.

Was hast du gegeben und was sollst du machen?

KeinPlan132 
Fragesteller
 17.02.2020, 11:03

Ich habe nur die Sachen auf dem Bild gegeben. Mehr nicht :/

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Tannibi  17.02.2020, 11:16
@KeinPlan132

Dann verstehe ich nicht - du hast doch alle Werte.

Links setzt du g (9.81 m/s²), R (gegeben) und T (86000 sec) ein und rechnest es aus.

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