Baryzentrische Bälle

Umlaufbahnen und der Massenmittelpunkt

Bei dieser Aufgabe wird das Prinzip der Momente (Momentensatz) auf rotierende Systeme angewandt, um das Konzept eines Baryzentrums bzw. Massenmittelpunkts zu demonstrieren, und um zu zeigen, wie sich Objekte im Orbit umeinander bewegen. Danach konsolidieren die Schüler dieses Konzept durch Berechnung des Massenmittelpunkts in verschiedenen astronomischen Zusammenhängen.

Die Schüler sollten bereits kennen

1. Das Konzept des Momentensatzes / Drehmomente;
2. Das Konzept des auf das elektromagnetische Spektrum angewandten Doppler-effekts.

Lernergebnisse

1. Die Schüler erfahren etwas über den Massenmittelpunkt und erkennen, dass für ein schwerkraftgebundenes System mit zwei oder mehr Körpern alle Objekte um einen gemeinsamen Massenmittelpunkt kreisen.
2. Die Schüler lernen, wie sie den Momentensatz anwenden sollen, um den Massenmittelpunkt eines Zweikörpersystems zu berechnen.
3. Die Schüler wenden die physikalischen Konzepte auf mehrere astronomische Situationen an und erfahren dabei etwas über Doppelstern-Systeme, Planet-Mond-Systeme und extrasolare Planeten.