Frage von D1ophantos, 52

Wie kann ich folgende Aussage richtig beurteilen: Jeder geworfene Ball ist im Prinzip für einen Moment lang ein Satellit,nur die Ausdehnung der Erde ist im weg?

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 12

Kommt drauf an, wie man »Satellit« definiert. Die Wurf»parabel« ist in Wahrheit ein Ellipsenabschnitt. Der Ball prallt halt irgendwann auf, und seine Reise »um« die Erde ist zu Ende. Wäre die Masse der Erde aber plötzlich im Schwerpunkt konzentriert, so erhielte der Ball eine Kepler-Bahn (vermutlich mit starker Perigäumsdrehung, weil der Raum in der Nähe einer derart konzentrierten Masse stark gekrümmt wäre), immer vorausgesetzt, dass der Ball unzerstörbar wäre. In der Nähe des Massepunktes herrschen nämlich enorme Gezeitenkräfte. Auch wenn die Erde so groß wäre wie sie ist und der Ball einfach durch die Erde fallen könnte, würde er den Schwerpunkt irgendwie umrunden, allerdings nicht keplersch.

Antwort
von PeterSchu, 14

Ich halte das für einen allzu weit gefassten Begriff. Laut Wikipedia ist ein Satellit, wenn er "die Erde im Weltraum umkreist."

Von Umkreisen kann im Fall des Steins nur im weitesten Sinne geredet werden.

Außerdem stört mich die Aussage, dass die "Ausdehnung der Erde" im Weg sei. Bei einem richtigen Satelliten hat die Erde die gleiche Ausdehnung. Maßgebend dafür, dass der Satellit in seiner Umlaufbahn bleibt, ist seine Eigengeschwindigeit und das Verhältnis zwischen seiner Fliehkraft und der Gravitation.

Auch in niedriger Höhe könnte ein Stein in einer Umlaufbahn bleiben, allerdings nur, wenn er eine irrwitzige Geschwindigkeit hätte. So fest kannst du nicht werfen.  ;)

Kommentar von hankey ,

Obelix schon.

Antwort
von dompfeifer, 3

Du kannst Dir z.B. die Erde mit ihrer Schwerkraft auf Erbsengröße verdichtet vorstellen. Dann würde der Ball elliptisch um diesen Kern kreisen, weil er nirgends anstößt. Oder stelle Dir vor, die Erde hätte zwei gekrümmte durchgehende Bohrlöcher. Darin könnte der Ball - sehr theoretisch - auf einer elliptischen Bahn durch beide Bohrungen endlos kreisen wie ein Erdsatellit.

Antwort
von hankey, 22

Als falsch? Bälle hören doch nicht wegen der Ausdehnung der Erde auf zu fliegen, sondern wegen Schwerkraft und Luftwiderstand.

Kommentar von SlowPhil ,

Wegen des Luftwiderstandes und wegen des (nicht elastischen) Aufpralls auf der Erde. Wäre an Stelle der Erde ein gleich schweres SL und man würde den Ball bei r = 6370km nach oben werfen, würde er natürlich nicht aufprallen. Allerdings würde er am Perigäum zerfetzt.

Antwort
von mairse, 16

Meiner Meinung nach kann man diese Aussage nur als Unsinn beurteilen.

Weder ist der Ball ein Satellit, da er die Erde nicht auf einer festen Umlaufbahn umkreist, noch kommt der Ball auf die Erde zurück weil diese sich ausdehnt.

Aber hey, ich bin kein Astrophysiker, vielleicht liege ich auch komplett falsch.

Kommentar von SlowPhil ,

Weder ist der Ball ein Satellit, da er die Erde nicht auf einer festen Umlaufbahn umkreist,…

Muss ein Satellit eine Kreisbahn haben oder muss sie nur elliptisch sein?

…noch kommt der Ball auf die Erde zurück weil diese sich ausdehnt.

Den Ausdruck »Ausdehnung der Erde« kann man nicht nur dahingehend auf, dass sich die Erde ausdehne, sondern dass sie ausgedehnt ist.

Kommentar von PeterSchu ,

Für einen "richtigen" Satelliten ist die Erde aber genauso ausgedehnt wie für den Ball.

Kommentar von SlowPhil ,

Ja, aber die würden sich genauso bewegen, wie sie es tatsächlich tun, wenn die Erde bei gleicher Masse viel kleiner wäre, eventuell sogar ein Schwarzes Loch.

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