PH I - 15 - Zweikörperproblem, Kepler'sche Gesetze

Einführung in die Physik I
a.o. Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c. Paul Wagner
Fakultät für Physik
Universität Wien
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Timeline:
0:00:33 - Rekapitulation: Newston'sches Gravitationsgesetz (auch
vektoriell)
0:06:05 - Betrachtung der Potentiellen Energie: Kraft kann als
negativer Gradient eines Potentials geschrieben werden
Gravitation: konservatives Kraftfeld
0:14:24 - Graphische Darstellung der Potentiellen Energie:
Definition der 'unendlichen Reichweite' einer Kraft:
Potential fällt nicht schneller ab als 1/r. Bezugspunkt der
Potentiellen Energie üblicherweise im Unendlichen
0:24:20 - Überleitung zu Zweikörperproblem
0:26:06 - Zweikörperproblem: Geometrie des Problems 2
gekoppelte Bewegungsgleichungen. Einführung der
Relativgeschwindigkeit
0:36:50 - Definition der reduzierten Masse, Rückführung des
Zweikörperproblems auf Bewegung eines Körpers mit
reduzierter Masse. Kurze Diskussion von Drei- und
Mehrkörperproblemen
0:43:48 - Diskussion eines Sonderfalls: eine Masse sehr viel
größer als die zweite Masse: z.B. Sonne - Erde
0:46:50 - Planetenbewegung als Zentralkörperproblem.
Drehimpulserhaltung, da kein äußeres Drehmoment
vorhanden. Folgerung: Bewegung in einer Bahnebene
Berechnung der vom Radiusvektor überstrichenen
Flächen
0:55:50 - 2. Kepler-Gesetz: in gleichen Zeiten überstreicht
Radiusvektor gleiche Flächen gilt für alle Zentralkräfte
0:58:30 - für Gravitationsgesetz gelten zwei weitere Kepler-
Gesetze (ohne Ableitung): Kepler 1: Planetenbahnen sind
Ellipsen, in deren Brennpunkt die Sonne steht. Kepler 3:
Quadrate der Umlaufzeiten verhalten sich wie dritte
Potenzen der großen Halbachsen
1:02:00 - Hinweis auf Merkurbahn/Allgemeine Relativitätstheorie
1:04:37 - Bewegte Bezugssysteme: Betrachtung eines
Inertialsystems als Referenzsystem und eines weiteren
beliebig relativ dazu bewegten Systems (Translation,
Beschleunigung, Rotation)
1:09:00 - Translation von Systemen: gleichförmig bewegtes
Bezugssystem. Transformation der Ortskoordinaten
Galilei - Transformation
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