2. Keplersches Gesetz?
Kann mir jemand erklären was der Zusammenhang zwischen dem 2. Keplerschen Gesetz und dem Drehimpuls ist?
1 Antwort
Zunächst einmal, das zweite Keplersche Gesetz, auch bekannt als das Gesetz der Flächenkonstanz, besagt, dass ein von der Sonne zu einem Planeten gezogener Radiusvektor gleiche Flächen in gleichen Zeiten überstreicht. Das bedeutet, dass, wenn ein Planet näher an der Sonne ist, er sich schneller bewegt, und wenn er weiter von der Sonne entfernt ist, er sich langsamer bewegt.
Jetzt zum Drehimpuls: Der Drehimpuls ist eine physikalische Größe, die die Drehbewegung eines Körpers um einen festen Punkt beschreibt. Er hängt von der Masse des Körpers, seiner Geschwindigkeit und seinem Abstand vom Drehpunkt ab. In der Physik wird der Drehimpuls oft als Erhaltungsgröße betrachtet, das bedeutet, in einem abgeschlossenen System bleibt der Drehimpuls konstant, solange keine äußeren Drehmomente wirken.
Jetzt zum Zusammenhang zwischen dem zweiten Keplerschen Gesetz und dem Drehimpuls: Das zweite Keplersche Gesetz ist eigentlich eine direkte Konsequenz aus der Erhaltung des Drehimpulses. Da der Drehimpuls eines Planeten um die Sonne konstant bleibt (weil keine äußeren Drehmomente wirken), bedeutet dies, dass wenn der Planet näher an der Sonne ist (und damit der Radius kleiner ist), die Geschwindigkeit des Planeten zunehmen muss, um den Drehimpuls konstant zu halten. Und wenn der Planet weiter von der Sonne entfernt ist (und damit der Radius größer ist), muss die Geschwindigkeit des Planeten abnehmen.
Daher ist das zweite Keplersche Gesetz tatsächlich eine Manifestation des Prinzips der Drehimpulserhaltung in der Himmelsmechanik.