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Newtons Gravitationsgesetz
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 47 Zeilen
- was ist die eigentliche pointe an der geschichte mit newton um den apfel könnte ich diesen apfel da mit superkräften einmal um die ganze erde
- werfen was besagt das gravitationsgesetz und wie kann ich mit seiner hilfe die ganze erde liegen
- [Musik] jeder gegenstand in diesem universum zieht jeden anderen gegenstand an diese
- epochale entdeckung machte einer der größten physiker aller zeiten oder vielleicht sogar überhaupt allergrößte sir isaac newton
- jeder kennt die legendäre geschichte mit dem apfel abgesehen davon dass sie mit ziemlicher sicherheit falsch ist wie sie meistens auch nur halb erzielt und zwar
- ungefähr so newton liegt unter dem baum als ihm dieser abschluss den kopf fällt und da hat er die idee für das gravitationsgesetz so erzählt fehlt die
- gewichtige beute an dieser geschichte die eigentliche pointe an der geschichte ist nämlich die als ihm der apfel auf den kopf fällt sieht newton gleichzeitig
- den mond am himmel und da hatte diese grandiose idee dass das fein des apfels und das kreisen des mondes und die erde auf ein und dieselbe gesetzmäßigkeit
- zurückzuführen sind nämlich auf das gravitationsgesetz juden verbindet also zwei auf den ersten blick völlig unterschiedliche
- situationen durch ein einziges gesetz er kann nun die bahn des mondes ebenfalls physikalisch berechnen und entzaubert dadurch gewissermaßen den himmel das ist
- die pointe an der geschichte mit dem apfel aber wie und warum hängen diese beiden situationen zusammen nehmen wir an ich stehe vor einem hohen
- berg der über die atmosphäre sagt wenn ich diesen apfel einfach auslassen der senkrecht zu boden wenn ich diesen apfel horizontal wegschießen dann fliegt ein
- stückchen weiter je stärker ich werfe desto weiter fliegt apfel beim abwurf geschwindigkeit von 70 kilometern pro sekunde passiert etwas
- total verrücktes der apfel fliegt auf einer kreisbahn einmal um die ganze erde der reisende apfel befindet sich immer noch im freien fall aber fällt
- gewissermaßen immer parallel zur erdoberfläche die gewichtskraft steht immer im rechten winkel zum geschwindigkeits vector
- deswegen wird der apfel nicht schneller aber der geschwindigkeits vector ändert pausenlos seine richtung gegenstände die sich im freien fall um
- die erde befinden nennt man ganz allgemein satelliten ein mit superkraft abgeworfene apfel wäre ein solcher satellit auch das hubble space teleskop
- oder die iss sind satelliten und auch der mond ist ein satellit er fällt deshalb nicht vom himmel weil er sich im freien fall um die erde befindet
- weil er sich in relativ großer entfernung befindet beträgt seine bahnen geschwindigkeit nicht 10,9 km pro sekunde sondern nur ungefähr einen
- kilometer pro sekunde sehen wir uns die gravitationskraft die alle diese bewegungen verursacht einmal genauer an m1 und m2 sind die massen der
- beiden objekte manchmal schreibt man auch großem und kleinem oder ems mit irgendwelchen indizes das ist reine geschmackssache
- er ist der abstand der schwerpunkt der beiden objekte man sieht dass die gravitationskraft proportional 1 doch eher grad ist das bedeutet dass wenn ich
- den abstand verdoppelt dann sind die gravitationskraft auf ein viertel ab wenn ich den abstand verdreifache sind die gravitationskraft auf ein neuntel ab
- und so weiter wie kommt es zu diesem zusammenhang newton hat diesen faktor mit hilfe der zentrifugalkraft und dem dritten
- keplerschen gesetze abgeleitet man kann es aber auch geometrisch nachvollziehen umhüllen wir dazu die erde mit einer virtuellen kugel zum besseren
- verständnis ist die kugel hier aufgeschnitten dargestellt die welt linien der gravitation durchdringen diese kuren und die dichten der
- feldlinien gibt die stärke des gravitationsfeld sagen und jetzt mache ich den radius der kugel doppelt so groß ich verdoppele also den
- abstand zur erde die oberfläche einer kugel wird mit vier ergotherapie berechnet die größere kugel hat also die vierfache fläche die anzahl der welt
- dienen ist aber gleich geblieben das bedeutet dass die stärke des gravitationsfeld auf ein viertel abgesunken die stärke wird ja sozusagen
- von der dichte der fällt denen verursacht würde ich den radius der kugel dreimal so groß machen wäre die oberfläche neunmal so groß und die
- gravitationsfeld stärke wäre verneinte abgesunken und aus diesem grund folgt der faktor 1 durch r quadrat im gravitationsgesetz
- dieser faktor 1 durch r quadrat hat also geometrische gründe er gilt für alle punktförmigen quellen er gilt für die gravitationskraft er gilt für die
- elektrostatische kraft und er gilt für punktförmige licht wenn und dieser faktor macht auch klar dass die gravitationskraft zwar beliebig klein
- werden kann aber niemals komplett auf null absinken kann wir werden also buchstäblich von allen massen des sichtbaren universums angezogen
- zum schluss schauen wir uns noch das gehe an die gravitations konstante diese darf nicht mit dem kleinen geht der fall beschleunigung verwechselt werden die
- hat einen unglaublich winzigen wert nämlich 6,67 mal 10 hoch minus 11 was bedeutet das es bedeutet dass ich zwei massen von je einem kilogramm im abstand
- von einem meter nur ungefähr mit zehn hoch minus zehn minuten anziehen die gravitationskraft ist von den vier grundkräfte im universum die mit abstand
- schwächste die erde erzeugt nur deswegen so eine große anziehungskraft weil sich so die kunst ist die gravitations konstante kann man
- nicht theoretisch ableiten man kann ihren wert nur experimentell bestimmen der erste dem dies exakt gelang war henry cavendish im jahr 1797 also etwa
- 100 jahre nach der entdeckung des gravitationsgesetz der grund warum das relativ lange gedauert hat liegt darin dass die
- gravitationskraft der erde aufgrund ihrer wahnsinnig großen masse so groß ist und alle anderen karitativen einflüsse gewissermaßen überdeckt
- deshalb musste cavendish zu einem trick greifen er verwendete für seine präzisionsmessungen eine 3 waage wenn man das g eiweiß kann man die masse
- der erde brechen und das geht so die gewichtskraft gibt ja an wie stark ein objekt von der erde angezogen wird diese gewichtskraft kann ich auch etwas
- aufwendiger mit dem gravitationsgesetz berechnet und deshalb kann ich diese beiden formeln gleichsetzen jetzt freue mich das ganze so um dass
- die masse der erde auf einer seite steht und dann setze ich alle bekannten werte ein und wenn ich das mache er halte ich für die masse der erde etwa sechs mal 10
- hoch 24 kilogramm nicht schlecht natürlich hat cavendish die masse der erde bestimmt aber etwas salopp und überspitzt kann man es so sagen
- cavendish hat die erde gewohnt
Zum Nachlesen
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