Keplersche Gesetze – eine Umlaufbahn aus Ort und Geschwindigkeit aufbauen

PhysikGravitation und AstronomieAlter 16–17

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Vier Bildschirme: Erstes Gesetz (Ort und Geschwindigkeit des Planeten direkt ziehen, die Ellipse wird sofort neu berechnet und lässt sich mit Nadeln und Faden zeichnen), Zweites Gesetz (die Bahn in gleiche Zeitintervalle teilen und die Fläche jedes Sektors messen), Drittes Gesetz (eigene Punkte in ein T²-a³-Diagramm eintragen und mit echten Planeten vergleichen) und Labor (die Sternmasse ändern und mehrere Planeten gleichzeitig laufen lassen). Ist die Geschwindigkeit zu groß, ist die Bahn offen, und die Simulation sagt das deutlich, statt eine falsche Ellipse zu zeichnen. Nach der Simulation "Kepler's Laws" von PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0); neu geschrieben.

Lektion: Gravitationsfeld und Planetenbahnen

So funktioniert es

Einstellbare Parameter

  • Bildschirm Erstes Gesetz, Zweites Gesetz, Drittes Gesetz, Labor
  • Sternmasse 0,2–5 M☉
  • Anfängliche große Halbachse a₀ 0,3–8 AU
  • Anfängliche Exzentrizität e₀ 0–0,9
  • Anzahl gleicher Zeitintervalle 4–16
  • Brennpunkte und Achsen zeigen