Prof. Dr. S. Mertens Astronomie Blatt 2 WS 2015 2. November 2015

Prof. Dr. S. Mertens
Astronomie
Blatt 2
WS 2015
2. November 2015
1. Masse der Sonne. Zeigen Sie, wie man aus der Umlaufzeit der Erde um die Sonne und der (2 Pkt.)
Entfernung Erde-Sonne mit Hilfe des Newton’schen Gravitationsgesetzes die Masse der
Sonne berechnen kann.
2. Relative Entfernungen. Zeigen Sie, wie man mit Hilfe des dritten Kepler’schen Gesetzes (2 Pkt.)
der Planetenbewegung die Entfernungen aller Planeten zur Sonne berechnen aus deren
Umlaufzeiten berechnen kann—vorausgesetzt, man kennt die Entfernung eines einzigen
Planeten (z.B. der Erde) zur Sonne. Verschaffen sie sich die Umlaufzeiten der Planeten
und berechnen Sie daraus entsprechend deren Entfernung zur Sonne in Vielfachen der
astronomischen Einheit AE.
3. Roche-Grenze. Ein kleiner Himmelskörper (Planet) der Masse m und mit Radius r um- (4 Pkt.)
kreist einen großen Himmelskörper (Stern) der Masse M im Abstand R. Der kleine Himmelskörper wird nur durch die Eigengravitation seiner Bestandteile zusammengehalten.
Berechnen Sie, welchen Wert R mindestens haben muß, damit der kleine Himmelskörper
nicht von den Gezeitenkräften des großen Himmelskörpers auseinandergerissen wird. Dabei dürfen Sie r ≪ R voraussetzen. Wie groß ist dieser Wert beim System Erde-Mond? Wie
weit befinden sich die Galileischen Monde des Jupiter ausserhalb dieser Gefahrenzone?
4. Libration. Obwohl der Mond bei seiner Bewegung um die Erde eine gebundene Rotation (4 Pkt.)
ausführt, können wir auf der Erde ca. 59% der Mondoberfläche sehen im Laufe eines Monates. Erklären Sie, woher dieser Effekt der scheinbaren Taumelbewegung kommt. Hat die
Erdrotation einen Anteil? Wenn ja, wie groß ist der?
Auf diesem Übungsblatt sind maximal 12 Punkte in 4 Teilfragen zu erreichen, die Besprechung
erfolgt am 16. 11. 2015.
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