Keplerbahnen < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo,
wenn sich Objekte im Weltall auf Kepler Bahnen bewegen, sind dann die Bewegungen von Elementarteilchen im Magnetfeld auch so eine Art Kepler Bahn?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 09:30 So 06.09.2015 | | Autor: | chrisno |
"So eine Art" lässt mir die Freiheit mit ja zu antworten.
Die Keplerbahnen sind Ellipsen um den gemeinsamen Schwerpunkt.
Die Kreisbahn ist ein Spezialfall einer Ellipse.
Im Spezialfall des homogenen Magnetfelds und einer Geschwindigkeit des Elementarteilchens senkrecht zur Feldrichtung ergibt sich eine Kreisbahn.
Falls eine der beiden Voraussetzungen abgeschwächt wird, ergeben sich andere Bahnen, aber nur für gut konstruierte Spezialfälle ein Ellipse.
Das ist auch nicht Verwunderlich, da es sich bei der Gravitation um ein Feld mit [mm] $\br{1}{r^2}$ [/mm] Abhängigkeit für die Kraft handelt, während im für die Ladung im Magnetfeld die Größe der Kraft von der Richtung und Geschwindigkeit des Teilchens abhängt.
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Nehmen wir an die Sonne und unsere Planeten wären Kugeln die zu wenige Elektronen hätten und zwar genau so viel weniger daß ihre elektromagnetische Anziehungskraft gleich ihrer gravitativen Anziehungskraft wäre. Dann müsste sich doch ein Körper der nun positiv geladen wäre und wiederum seiner Masse (also gravitativen Anziehungskraft) entsprechend elektromagnetisch aufgeladen wäre, doch auch die Bahnen eines normal gravitativ gebundenen Körpers im Weltall ziehen oder? Vorausgesetzt wir schalten die Gravitation ab...
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:57 So 06.09.2015 | | Autor: | chrisno |
> Nehmen wir an die Sonne und unsere Planeten wären Kugeln
> die zu wenige Elektronen hätten und zwar genau so viel
> weniger daß ihre elektromagnetische Anziehungskraft gleich
> ihrer gravitativen Anziehungskraft wäre.
Dann sind alle positiv geladen und stoßen sich ab. Nun heben sich Garvitationskraft und Elektrostatische Abstoßung auf und sie lassen sich alle gegenseitig in Frieden ihre geraden Bahnen ziehen.
> Dann müsste sich
> doch ein Körper der nun positiv geladen wäre und wiederum
> seiner Masse (also gravitativen Anziehungskraft)
> entsprechend elektromagnetisch aufgeladen wäre, doch auch
> die Bahnen eines normal gravitativ gebundenen Körpers im
> Weltall ziehen oder? Vorausgesetzt wir schalten die
> Gravitation ab...
Die Gravitation abzuschalten ist gar nicht nötig, man muss nur dafür sorgen, dass die Elektrostatische Wechselwirkung überwiegt. Allerdings ist die positive Ladung unpassend.
Nehmen wir nun einen negativ und einen positiv geladenen Körper. Dann gibt es Keplerbahnen, da nun auch ein Kraftgesetz mit [mm] $\br{1}{r^2}$ [/mm] vorhanden ist. Ein Magnetfeld wird das Ganze allerdings übel aufmischen.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 12:10 So 06.09.2015 | | Autor: | sonic5000 |
Da hatte ich einen Denkfehler... Bei zwei Körpern sind bei elektrostatischen Kräften Kepler Bahnen möglich... Aber bei mehr als zwei Körpern können sich ja schlecht (elektrostatisch gesehen) alle Körper gegenseitig anziehen. Das geht also nur gravitativ... Sonst wären sich Gravitation und Elektromagnetismus auch ziemlich ähnlich... 
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Hi!
Keplerbahnen gelten aber auch nur, wenn ein Körper um einen anderen kreist. Kommen weitere Körper hinzu, ist von leichten Abweichungen von der Keplerbahn bis zum völligen Chaos alles möglich.
Gleiches gilt für elektrostatisch geladene Körper.
Vermutlich wäre ein positiver Mond, der um eine negative Erde, und mit der um eine positive Sonne kreist, durchaus möglich, müsste man sich mal angucken.
Übrigens, du hast anfangs von Magnetfelder geschrieben. Das ist was völlig anderes, da gibts keine Keplerbahnen.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:52 Sa 12.09.2015 | | Autor: | sonic5000 |
Gestern habe ich auch etwas Interessantes über Mikro- und Makrokosmos gelesen: Zwischen den typischen Durchmessern von Neutronensternen und der Masse eines einzelnen Neutrons gibt es einen funktionalen Zusammenhang. Außerdem haben Neutronensterne wohl die stärksten Magnetfelder die es so gibt im Universum... Wahre elektromagnetische Monster...
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