Orbit paradoxon
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Orbit-Paradoxon
Ein Körper kann sich nur dann auf einer stabilen Kreisbahn um die Erde bewegen, wenn sich Zentrifugalkraft Fz und Erdanziehung Fg gerade die Waage halten.
Die Zentrifugalkraft ergibt sich über
Fz = /r, (-> steigt mit der Geschwindigkeit-> sinkt mit dem Radius/r].
D.h. ein Körper, der in einem bestimmten Radius die Erde umkreist, kann das nur mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit tun. Und diese Geschwindigkeit ist umso kleiner, je größer der Radius ist. Wird nun ein Körper, der sich auf einer stabilen Bahn um die Erde bewegt, beschleunigt, so zwingt ihn die mit der Geschwindigkeit wachsende Zentrifugalkraft auf eine höhere Umlaufbahn. Die zur Beschleunigung aufgewendete Energie und ein Teil der kinetischen Energie werden dabei in potentielle Energie umgewandelt, weshalb der Körper im höheren Orbit zwar einen höhere Gesamtenergie besitzt, aber trotzdem langsamer fliegt, als er das in einem niedrigeren Orbit tat.
Ob er langsamer fliegt oder schneller? Lass ihn mal auf der Kamikazebahn auf den Strich gehen.
Eine ausführliche Erklärung des "Orbit-Paradoxons" habe ich hier gefunden:Das Orbit-Paradoxon
Deine Frage "Wieso wird ein beschleunigtes Objekt nicht. einfach schneller sein, die Energie also in Kinetische umwandeln?" ist aber eigentlich etwas Anderes.
Wenn man ein Objekt im Orbit beschleunigt, dann wird es natürler und damit erhöht man seine kinetische Energie. Damit kann der Satellit ein Stück weiter der Anziehungskraft des Planeten entfliehen.
Jede Stück höher wandelt aber auch kinetische Energie in potenzielle Energie um.
Wirbel mal einen Ball an einer Schnur um dich herum. Wenn du schneller drehst, musst du den Ball stärker halten. Aber die Erde kann nicht stärker halten, da gilt das Gravitationsgesetz. (Gravitation – Wikipedia
Das ist kein Paradoxon, sondern das, was sich in der Natur immer einstellt: Ein Gleichgewicht. Hier gilt das Gleichgewicht zwischen Schwerkraft und Zentrifugalkraft. Eine kompakte Form davon ist das 3. Kepler'sche Gesetz.
Keplersche Gesetze – Wikipedia
Wiki kennt nicht das 3. Keplersche für die Bahnenergie
Gemäß dem 3. Keplerschen Gesetz hängen Energie und Umlaufszeit einer Bahn nur von ihrer großen Halbachse a ab; nicht von ihrer Exzentrizität e
E = - f M / 2 a
Du siehst; wenn du dem Körper Energie zuführst, wird die große Halbachse länger.
Da spielen sicher die Fliehkräfte eine Rolle.
sicher nicht; eine derartige dynamische Betrachtung führt nur in die Irre.
Schau Dir die Energiebilanz an inklusive Drehimpuls.