Unbeschleunigte Kreisbewegung
15 Physikaufgaben
Berechnet werden sollen die Bahngeschwindigkeit in Kilometern pro Sekunde. Die Kreiszahl Pi kann als 3,14 angenommen werden. Die Ergebnisse in der Musterlösung (lsg) sind immer auf ganze Zahlen gerundet.
a) Der Planet Merkur liegt von allen Planeten der Sonne am nächsten. Sein Abstand zur Sonne beträgt etwa 50 Millionen Kilometer. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt er 88 Tage.
b) Nach dem Merkur kommt nach außen als nächstes der Planet Venus. Die Venus umkreist die Sonne in einem Abstand von etwa 100 Millionen Kilometern. Ein Venusjahr (also die Umlaufdauer) beträgt 243 Tage.
c) Die Erde wandert in einem Abstand von etwa 150 Millionen Kilometern um die Sonne.
d) Der Mars umwandert die Sonne in einem Abstand von 227 Millionen Kilometern. Ein Marsjahr dauert 686 Tage.
e) Der äußerste Planet unseres Sonnensystems ist der Neptun. Er benötigt für einen Sonnenumlauf etwa 165 Jahre. Sein Abstand zur Sonne beträgt etwa 4,5 Milliarden Kilometer.
Berechne die Winkelgeschwindigkeit Omega in Grad pro Tag, gerundet auf zwei Nachkommastellen:
a) Für den Merkur
b) Für die Venus
c) Für die Erde
d) Für den Mars
e) Für den Neptun
Wahr oder falsch für die Planeten?
f) Je näher ein Planet an der Sonne ist, desto kleiner ist seine Bahngeschwindigkeit.
g) Je näher ein Planet an der Sonne ist, desto größer ist seine Bahngeschwindigkeit.
h) Die Bahngeschwindigkeit scheint für alle Planeten ähnlich groß zu sein.
i) Es ist gar keine durchgängige Gesetzmäßigkeit zu erkennen.
j) Die Winkelgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem Abstand von der Sonne ab.
k) Die Winkelgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem Abstand von der Sonne zu.
Wahr oder falsch für alle Kreisbewegungen?
l) Erhöht man bei konstantem Radius die Winkelgeschwindigkeit, dann erhöht sich auch die Bahngeschwindigkeit.
m) Erhöht man bei konstanter Bahngeschwindigkeit den Radius, so verringert sich die Winkelgeschwindigkeit.
n) Erhöht man bei konstanter Winkelgeschwindigkeit den Radius, so erhöht sich auch die Bahngeschwindigkeit.
o) Bei konstantem Radius verringert sich die Umlaufdauer mit wachsender Bahngeschwindigkeit.
