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Satellit Höhe (r)?

Moin

Ich habe ein Problem, oder eher meine ganze Klasse. In Physik haben wir gerade die Gravitation, und damit auch die Berechnung davon.

--> F=G•(m¹•m²):r² (bei m die Zahlen unten, bei r die Zahl zu Quadrat)

Auf jeden Fall ist jetzt die Aufgabe, bei einem Satelliten die Höhe r zu berechnen.

Geg.: T=24 h=86400s

m von Erde= 5,97•10²⁴ kg

G-Konstante

Ges.: r

Und nun ist die Frage:

WIE UM ALLES IN DER WELT SOLL MAN DAS OHNE GEGEBENE MASSE VOM SATELLITEN AUSRECHNEN!!!!!!!!

Die Lehrerin meinte bloß: "Man kann sich das selbst bilden". Problem ist halt, dass man die Masse nicht gegeben hat. Ich habe überlegt und dachte direkt an Zentrifugalkraft. Also F=m•v²:r

Das gleichsetzen und ausrechnen. Problem. F kann ich nicht ausrechnen, da ich die Masse vom Satelliten nicht habe. Und F von der Gravitationskraft ≠ F von der Zentrifugalkraft. Bei der Berechnung von der Gravitation zwischen 2 Körpern wäre es wieder was anderes.

Also habe ich die Formel F=m•g benutzt. Ich bin auf jeden Fall weiter gekommen, aber stoppe wieder, da ich F nicht ausrechnen kann aufgrund der fehlenden gegebenen Größen m und v.

v kann ja nicht g sein

v kann ich widerum nicht ausrechnen, weil ich den zurückgelegten Weg s nicht habe. Und aus T kann ich das nicht entnehmen, weil ich den *Radius* und natürlich nicht die Geschwindigkeit weiß.

(*Ich kann ja nicht den Radius der Erde nehmen. Ansonsten würde ja theoretisch der Satellit auf der Erdoberfläche fliegen. Dafür müsste ich davor wissen, auf welcher Höhe das Ding fliegt, was ich ja errechnen muss. Danach kann ich erst den Kreisbahnradius ausrechnen.*)

Zudem kann ich s nicht ausrechnen, WEIL ICH NICHT DIE MASSE VOM SATELLITEN HABE.

Ich habe kein Plan, was man da tun soll. Selbst als 1er Schüler in Physik auf einem Gymi habe ich keine Ahnung, was die Lehrerin uns abverlangt. Zudem muss ich noch dazu sagen, dass wir die Zentrifugalkraft noch nie hatten. Wir sollten uns das anscheinend selbst erarbeiten.

Ein bisschen viel auf einmal, ich weiß.

Bei Fragen gerne Melden🙂.

Bewegung, Geschwindigkeit, Kraft, Formel, Gravitation, Mechanik, Physik, Physiker, Raumfahrt, Satellit, Umlaufbahn

Warscheinlichkeit für Leben auf der Erde?

Ich frage mich, ob man mathematisch eine genaue Wahrscheinlichkeit errechnen/bestimmen kann, mit der man das Leben auf der Erde angeben kann.

Ich meine damit, wie groß ist die Wahrscheinlichkeit das unser Universum, mit den damit verbundenen Physikalischen gesetzten, genau so entstanden ist, wie es jetzt ist und dass sich darin unsere Galaxie, Sonnensystem und die Planeten etc. exakt so gebildet haben, dass es möglich war, dass sich intelligentes Leben entwickelt.

Der Wert, der errechnet wird, muss sich ja jedes Mal um einen Faktor verringern, wenn eine bestimmte Bedingung zutrifft.

Ich selbst habe von dem Thema leider keine Ahnung. Aber ich denke mal das es eine unvorstellbar kleine Zahl sein muss. Ich wüsste gerne, wie gering. Wenn man das versucht herauszufinden, stößt man immer wieder nur auf „außerirdisches Leben“, aber mich interessiert das Leben auf der Erde. Denn hier müssen auch Fakten wie die Entstehung und Position der Milchstraße so wie die des Sonnensystems selbst, Atmosphäre, Sauerstoffgehalt, Wärme, Abstand und Existenz der Sonne und Mond, exakte Rotation, Masse und Energie berücksichtigt werden. Alles Werte die auch nicht um einen einzigen Prozent abweichen dürfen und zugleich, gleichzeitig zutreffen müssen.

Lg Marcel (M/18)

Danke im Voraus für Konstruktives Feedback

Umfassendes Wissen benötigt? 56%
Warscheinlichkeit ermittelbar. 44%
Nicht möglich! 0%
Erde, Mathematik, Universum, Astronomie, Galaxie, Physik, Planeten, Sonnensystem, Wahrscheinlichkeit

Spannungsteiler mit Z-Diode liefert falsche Spannung? Raspberry Pi GPIO 32V Input mit Zener Diode prüfen?

Für mein Projekt mit dem Raspberrypi wollte ich mittels der GPIO Pins prüfen, ob an meinem externen Gerät eine Spannung anliegt. Nachdem diese jedoch 32V beträgt, und die GPIO Pinks maximal 3,3V vertragen, wollte ich das Problem mit einem Spannungsteiler, 2 Widerständen in Reihe, einem 100k Ohm und einem 10,4k Ohm Widerstand lösen. Dabei fällt an R2 die gewünschte Spannung von ca. 3V ab.

Jedoch besteht nun das Problem darin, dass die externe Spannung schwankungen unterliegt. Um unabhängig von der Spannung prüfen zu können, ob eine Spannung anliegt oder nicht, sollte die Schaltung aus 2 Wiederständen mit jeweils 100k Ohm und einer Z-Diode von 3V gebaut werden. (vgl. Abbildung).

Durch die Zener Diode in Sperrichtung wird sichergestellt, dass immer 3V abfallen, liegt die Spannung unterhalb, sorgt der Parallelgeschaltete Widerstand als "Pulldown" Widerstand für einen sicheren 0V Zustand am Raspberry Pi, bzw. für 1/2 U_ges wenn 3 > U_ges > 0.

So viel zur Theorie. In der Praxis messe ich jedoch an der Diode eine Spannung zwischen 1,8 und 2,2 V, bei einer Eingangsspannung von 12 bis 40V. Die Abweichung sollte durch den parallelen Widerstand hervorgerufen werden, jedoch kann ich mir nicht erklären, weshalb keine Spannung zwischen 2,8 und 3V vorliegt, wie es eigentlich auch die Simulation in https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html zeigte.

Liegt es an falsch gewählten Werten der Widerständen, oder benötige ich eine Zener Diode mit einer höhren Durchbruchsspannung ?

Vielen Dank im Voraus.

Abbildung 1

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Spannung, Diode, Physik, Schaltung, Widerstand

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