Definition

Von einer Bahnform spricht man, wenn ein Körper oder ein Teilchen mehrere Punkte im Raum durchläuft. Die Verbindung dieser Punkte zu einer durchgehenden Bahnlinie ergibt dann eine Bahnform. Typisch wären etwa eine Kreisbahn (Fadenstrahlrohr), eine Parabel (schiefer Wurf) oder eine gerade Linie (freier Fall). Das Wort Bahnform macht deutlich, dass es hier nur um die Form der Bahn geht und nicht um die Information, wann ein Körper wo auf der Bahn war. Geht es um die Form einer plus der Information über die Zeit, spricht man von einer Trajektorie.

Beispiele

Oft interessiert nur die Form einer Bahn. Wann ein Körper wo auf der Bahn ist, ist dann nicht wichtig. Dazu stehen hier einige typischen Beispiele aus der Physik.

Ballistische Kurve

Parabelähnllich: eine ballistische Kurve ist die Bahn, die ein Geschoss unter mehr oder minder realistischen Bedingungen einnimmt. Insbesondere werden bei einer ballistischen Kurve, anders als bei einer Wurfparabel, auch der Einfluss des Luftwiderstandes und der Kugelgestalt der Erde berücksichtigt. Man denke hierbei etwa an Interkontintalraketen, die oft über tausend Kilometer hoch über die Erdoberfläche bis in den Weltraum aufsteigen und dann ohne Antrieb auf ihr Ziel zustürzen. Die reine Bahnform gibt dann Auskunft über die Aufstiegshöhe, die dort geltende Luftdichte und Schwerkraft, den Wiedereintrittswinkel in die eigentliche Lufthülle der Erde (etwa 100 km Höhe) sowie den Aufschlagwinkel am Ziel. Siehe mehr unter 👉 Ballistische Kurve

Elektronenbahn

In der klassischen Physik, bis zur Geburt der Quantenphysik in den 1920er Jahren, stellte man sich die Bewegung eines Elektrons um den Atomkern oft als Kreisbahn vor. Außerhalb von Elektronen konnten sich Elektronen mehr oder minder geradlinig (Elektronenanone), kreisförmig (Fadenstrahlrohr) oder unter dem Einfluss von elektrischen und magnetischen Feldern (Polarlichter) auf sehr komplizierten Schraubenbahnen oder anderen Linien bewegen. Tatsächlich ist der Begriff der Elektronbahn heute philosophisch sehr problematisch. Siehe dazu den weiterführenden Artikel zur 👉 Elektronenbahn

Keplerbahn

Elliptisch: zwei Körper, die durch ihre gemeinsame Gravitationskraft aneinander gebunden sind, sich aber dennoch auf eigenen Bahnen bewegen, beschreiben eine sogenannten Keplerbahn. Die Bahn eines Kometen bei seinem oft jahrhundertelangen Umlauf um die Sonne ist ein typisches Beispiel. Siehe mehr unter 👉 Keplerbahn

Mondbahn

Fast kreisförmig: als Mondbahn bezeichnet den Weg des Mondes um die Erde, oder auch irgendeines Mondes um seinen Zentralplaneten. Würde man von weit außerhalb des Geschehens auf das System Erde-Mond blicken und würde der Mond sozusagen eine Spur um die Erde hinter sich her ziehen, sähe diese Bahn für das freie Auge wie ein Kreis aus. Tatsächlich aber weicht die Mondbahn geringfügig von der idealisierten Kreisform ab. Die Bahn eines Körpers um den Mond hingegen bezeichnet man als Mondumlaufbahn. Zur Bahn des Mondes um die Erde siehe den Artikel zur 👉 Mondbahn

Mondumlaufbahn

Ellipitsch bis fast kreisförmig: als Mondumlaufbahn oder Mondorbit bezeichnet man die Bahn eines Raumschiffes oder eines anderen Himmelskörpers um den Mond der Erde, oder auch irgendeinen anderen Mond. Da der Mond der Erde keine eigenen Trabanten in einer Umlaufbahn hat, kommen für eine Mondumlaufbahn vor allem Raumschiffe in Betracht.

Teilchenbahn

Alles Mögliche: als Teilchen bezeichnet man in der Physik oft submikroskopisch Partikel wie Elektronen, Neutronen, Protonen oder auch Alphateilchen. Welche Form ihre gedachte Bahn annimmt, hängt stark davon ab, ob die Teilchen elektrisch geladen sind oder nicht. Die Bahnen solcher Teilchen können zum Beispiel geradlinig (Elektronenkanone), kreisförmig (Fadenstrahlrohr, Zyklotron), spiralförmig (Synchrotron), schraubenförmig (Polarlicht) oder irgendwie durch Felder gekrümmt (Braunsche Röhre, Massenspektrometer) sein. Siehe mehr dazu unter 👉 Teilchenbahn

Wurfparabel

Graph einer quadratischen Funktion: mit einer weittragenden Kanone soll eine Festung beschossen werden. Hier interessiert weniger, nach wie vielen Sekunden oder Minuten (Paris-Geschütz), das Geschoss einschlägt, sondern wo es einschlägt. Vernachlässig man den Einfluss des Luftwiderstandes und auch die Kugelform der Erde, genügt es mathematisch, die Form dieser Bahn als Graph einer quadratischen Funktion zu modellieren. Siehe dazu mehr im Artikel zur 👉 Wurfparabel