Was ist der Unterschied zwischen Bindungsenergie und Gravitationskraft?
Guten Tag,
Ich bereite aktuell einen Vortrag zu den kosmischen Geschwindigkeiten vor, dabei gilt ja folgendes:
erste kosmische Geschwindigkeit:
Zentripetalkraft (hier: Gravitationskraft) = Zentrifugalkraft
zweite kosmische Geschwindigkeit:
kinetische Energie = Bindungsenergie
aber warum wird hier anstatt der Gravitationskraft die Bindungsenergie verwendet, die Gravitationskraft wirkt ja auch auf das Objekt ein?
4 Antworten
Mit "Bindungsenergie" ist hier die Energie gemeint, die die Masse im Gravitationsfeld hat, wenn sie sich auf der Erdoberfläche befindet. Insofern entspricht diese Energie dem Wegintegral der Gravitationskraft von der Erdoberfläche bis ins Unendliche. Und diese Energie muss bei der Berechnung der 2. kosmische Geschwindigkeit der Masse als kinetische Energie mitgegeben werden, damit sie dem Gravitationsfeld entfliehen kann.
Hier ganz gut erklärt:
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Ich habe ziemlich viele Physikbücher gelesen. Aber was du da schreibst, klingt nicht, wie wenn es von einem Physiker stammen würde.
Erste und zweite 'kosmische Geschwindigkeit' kenne ich nicht als Ausdruck. Für mich klingt das eher nach der üblichen Geschwindigkeit, die wir aus dem Alltag kennen und der Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt.
Möglicherweise geht es hier um die keplerschen Gesetze. Wenn eine Masse aus dem unendlichen zu einem Stern hinunter fällt, ist ihre kinetische Energie immer so gross wie ihre Bindungsenergie. Das heisst, mit genau dieser Energie kann sie auch wieder ins Unendliche weg fliegen.
Hi diderot2019,
Die erste und zweite kosmische Geschwindigkeit ist auch als Kreisbahn-/ bzw. Fluchtgeschwindigkeit bekannt, vielleicht kennst du sie unter diesem Ausdruck.
Gemeint ist hier auch nicht die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt sondern die benötigte Geschwindigkeit v um auf der Kreisbahn eines Planeten zu bleiben/ bzw,. um sein Schwerefeld zu verlassen.
Der Creator "Simpleclub" hat dazu ein recht gutes Video gemacht: https://www.youtube.com/watch?v=-2o8_JvniDM
Mit freundlichen Grüßen,
Sasimperator
MMn gehen hier aber auch häufig viele Begriffe durcheinander, was verständlich, aber auch ungünstig in einem Vortrag ist und ja dort gerade ausgeräumt werden sollte.
Die Orbitalgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, bei der die Gravitation genau der Zentripetal/ZentralKraft entspricht. Deshalb werden beiden Gleichungen gleichgesetzt.
Die Fluchtgeschwindigkeit ist die MindestGeschwindigkeit, bei der die kinetische Energie so groß ist, wie die potentielle Energie, die das Objekt benötigt um das Schwerkraftfeld zu verlassen, sich also 'unendlich' weit zu entfernen.
Theoretisch gibt es für jeden Himmelskörper beide Geschwindigkeiten, die dann aber auch wiede vom Startpunkt, bzw. Radius abhängen, weshalb 'kosmische Gewchwindigkeiten 1-4' (Bahn, Flucht, Sonne, Milchstraße?) uneindeutig sind.
Ich würde auch weder Zentrifugalkraft sagen, weil das eine Scheinkraft ist, noch Bindungsenergie, weil das eher ein Begriff aus der Chemie ist!
die Bindungsenergie zwischen Atomen ist ungleich höher wie die Gravitation.
Energie und Gravitation (Kraft) sind ohnehin überhaupt nicht kommensurabel, so wenig wie zum Beispiel Masse und Volumen.