13.5
Das zentrale Kraftsystem beinhaltet eine Kraft, die auf ein Objekt in Richtung eines festen Punktes, typischerweise des Ursprungs, wirkt. Diese Kraft wird durch den Abstand des Objekts vom Fixpunkt bestimmt.
Wenn die Masse des Objekts 'm' ist, werden Polarkoordinaten verwendet, um die Bewegungsgleichung zu beschreiben.
Die azimutale Komponente der Kraft ist Null. Wenn man diese Gleichung umschreibt und integriert, zeigt sich, dass das Produkt aus dem radialen Abstand zum Quadrat mit der Winkelgeschwindigkeit konstant ist.
Da sich das Objekt um die Winkelverschiebung dθ verschiebt, beschreibt es eine Fläche dA. Das bedeutet, dass die Flächengeschwindigkeit des Objekts eine Konstante ist.
So können die erste und die zweite Zeitableitung der radialen Komponente unter Verwendung der Kettenregel der Differenzierung und der Flächengeschwindigkeit des Objekts geschrieben werden.
Hier wird eine neue abhängige Variable definiert, die die radialen und winkeligen Komponenten der Bewegungsgleichung vereinfacht.
Durch das Einsetzen von Radial- und Winkelgeschwindigkeitskomponenten in der Bewegungsgleichung erhält man die Gleichung für den Bewegungsweg des Objekts unter der Zentralkraft.
Das zentrale Kraftsystem übt eine Kraft auf ein Objekt aus, die auf einen festen Punkt, typischerweise den Ursprung, gerichtet ist, wobei die Kraftgrö…
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