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Das Zwei-Körper-Problem in einigen Sonderfällen

Das Zwei-Körper-Problem in einigen Sonderfällen
Nach einer kurzen Erörterung der Geometrie einer Ellipse am Beispiel des Kometen Halley werden eingehende Geschwindigkeitsberechnungen durchgeführt. Diese erfolgen unter Verwendung der mechanischen Gesamtenergie bzw. des Drehimpulses, zweier Erhaltungsgrößen der Bewegung. Ferner führen Sie den Runge-Lenz-Vektor als dritte Erhaltungsgröße bei Bewegung in einem sehr allgemeinen Typ von Kraftfeldern ein und wenden ihn auf die Bewegung von Halley im Gravitationsfeld der Sonne an.
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Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

11. | 12. | 13. Klasse

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Kompetenzen

Klassenstufe:11 – 13
Dauer2 – 4 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Kommunikation, Problemlösen, Modellierung
Methoden:Bildbetrachtung, Diskussion, Lehrervortrag, Übung, Unterrichtsgespräch
MaterialtypArbeitsblatt, Bild, Definition, Textimpuls
Thematische Bereiche:elementare Vektorrechnung im 3-dimensionalen Raum; Kepler-Gesetze, Erhaltungsgrößen beim sogenannten Zwei-Körper-Problem, Runge-Lenz-Vektor

Inhaltsangabe

Das Zwei-Körper-Problem in einigen Sonderfällen

M 1Das Zwei-Körper-Problem und die Geometrie der Ellipse
M 2Der Komet Halley
M 3Bahngeschwindigkeit auf der Kepler-Ellipse
M 4Der Runge-Lenz-Vektor
M 5Aufgaben
Benötigt:
  • Internetzugang für Recherche
  • Formelsammlung
  • Taschenrechner

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