Na wie dem auch sei, ich versuche mal den zurückgelegten Weg nach
Strecke = Zeit² · Beschleunigung ÷ 2 zu errechnen.
Wenn M1 und M2 beide so gross sind dass sie eine eigene nennenswerte Fallbeschleunigung liefern stelle ich um auf
Strecke = Zeit² · √(Beschleunigung_1²+Beschleunigung_2²) ÷ 2² / √(1+(M2÷M1)²)
und hoffe dass das so hinkommt; vielleicht lässt sich ja unser Freund Chief zum Korrekturlesen einspannen - wenn
er sagt, die Formel passt, dann haben wir ein Problem.
Die Zeit erhalte ich wie gehabt über
Code:
G := 6.67428e-11:
c := 299792458:
M1 := 5.977e24:
M2 := M1/3*2:
r2 := 6378000:
r1 := r2/3:
mu := G*(M1+M2):
F := sqrt(r2^3/2/G/(M1+M2))*(sqrt(r1/r2*(1-r1/r2))+arccos(sqrt(r1/r2)))-t :
t1 := solve(F, t)
Code:
t = 630.2061785 sek
Die Beschleunigung über´s Integral
Code:
a1 := int(G*M1/a^2/(r2-r1), a=r1..r2);
a2 := int(G*M2/a^2/(r2-r1), a=r1..r2);
Code:
a1 = 29.41981267 m/sek^2
a2 = 19.61320844 m/sek^2
Ich erhalte also die zurückgelegte Strecke über
Code:
Strecke := float(t1^2 * sqrt(a1^2+a2^2)/2^2 / sqrt(1+(M2/M1)^2))
Code:
Strecke := evalf(t1^2 * sqrt(a1^2+a2^2)/2^2 / sqrt(1+(M2/M1)^2))
Code:
Strecke = 2921091.93 m
Proberechnung:Code:
Strecke[@M2=M1]/Strecke[@M2=0] = 0.5
Ich hoffe dass sich kein Fehler eingeschlichen hat, war eine lange Geburt (ich hatte die Wurzel im ArcCos übersehen und mich 1h lang gewundert, warum bei gewissen Abständen komische Ergebnisse rauskommen :)
PS: Hier ist es übrigens wichtig, dass M1 die grössere, und M2 die kleinere Masse ist, sonst kriegt man schlechte Ergebnisse.
Weitere Proberechnung, bei M2=0 bewegt sich M2 bei r1=r2/3 genau 2/3*r2 weit, wie es sein sollte:
Code:
M2 := 0:
r2 := 6378000:
r1 := r2/3:
mu := G*(M1+M2):
F := sqrt(r2^3/2/G/(M1+M2))*(sqrt(r1/r2*(1-r1/r2))+arccos(sqrt(r1/r2)))-t :
t1 := solve(F, t) ;
a1 := int(G*M1/a^2/(r2-r1), a=r1..r2);
a2 := int(G*M2/a^2/(r2-r1), a=r1..r2);
Strecke := t1^2 * sqrt(a1^2+a2^2)/2^2 / sqrt(1+(M2/M1)^2);
Maple / mupad - Syntax
Noch eine Proberechnung mit M2 := M1/2 ergibt bei Strecke/(r2-r1) = 1/1.5 = ⅔ = 0.666`, und bei M2 := M1/3*2 ergibt sich Strecke/(r2-r1) = 1/(1+⅔) = 0.6 - sogar die Einheiten kommen richtig raus (diese Probe muss man aber extra machen, wenn man hier kg, m und sek in´s Spiel bringt ohne die Zahlen auf 1 zu setzen fetzt´s der Recursion Depth den
Kuckuck durch, egal in welchem Programm und mit welchen Assumptions.)