mathematiker schrieb:Die Aussage ist im kleinsten Körper, einer strukturierten Menge mit 2 Elemente {0,1} sogar wahr, schau mal...
Och... theoretisch genügt da ja schon eine triviale Abbildung von {1}x{1} nach {0}... Der Rest ist Bezeichnung und Notation.
:DZum Thema:
Inhaltlich fällt mir auf die Schnelle auf, dass es eher an einen Einführungskurs 'Mathematik für Physiker' erinnert, so hier ja echt noch einmal der 'Urschleim' aus der Sek. II aufgearbeitet wird. Folgen, Reihen, Grenzwerte, Vektoren, Metriken, Differenzial- und Integralrechnung... weiß nicht, ob man das alles hier aufarbeiten sollte. Lieber einen reinen Physik-Kurs durchziehen und ggf. auf externe Links verweisen, wo es nötig wird.
Dann vllt. noch ein, zwei Anmerkungen.
@mathematiker, dein Beitrag hier:
Beitrag von mathematiker (Seite 1)mathematiker schrieb am 18.08.2013:Man geht davon aus, dass die Körper der Kugelsymmetrie genügen.
Meines Wissens behandelt man Körper in der Regel schlicht als Masse
punkte, die Verteilung der Masse ist dabei irrelevant (bzw. gilt es halt den
Massenschwerpunkt zu berechnen).
Deshalb scheint mir auch die ganze Rechnung
hier ziemlicher Quatsch zu sein. Naja, aus irgendeiner Vorlesung bzw. einem Lehrbuch musst du es ja herhaben, aber mich würde da doch irgendwie mal ein Beispiel interessieren. In einem inhomogenen Gravitationsfeld kannst du meines Wissens eh nicht mehr mit dem vereinfachten Gravitationsgesetz zw. zwei Massen rechnen. Und bei deinem Rechenbeispiel hast du lediglich die Entfernung zwischen den Massen m_1 und m_2 in r_0+h aufgesplittet, wo man aber auch von vornherein r=r_0+h setzen kann. Woher stammt diese Rechnung? Demtröder?
Puuh... na, gut, gehen wir das vllt. doch noch einmal durch...
Du gehst zunächst vom allg. Gravitationsgesetz aus...
...machst dann die Substitution h = r - r_0, also r = r_0 + h, was zu
führt. Im nächsten Schritt (die 'kleinen weiteren Umformungen') nutzt du dann die Identität (Laufindex beachten...):
Man kann das an und für sich eigtl. leicht zeigen (Stoff Analysis I) und ich habe auch mal nachgerechnet, doch gilt diese Identität offenbar nur für den Fall (=> Konvergenzradius d. geometr. Reihe...)
so dass wir zusätzlich
fordern müssen. Evtl. hast du da irgendwo einen Schnitzer drin? Denn mit reziproken Brüchen wäre die Gleichung auf dem gesamten Definitionsbereich gültig. Naja, weiter...
Der sog. 'Korrekturterm' ergibt sich aufgrund der Substition h=r-r_0 (wir haben ja jetzt F(h) und nicht mehr F(r)) sowie der obigen Identität. Also wirklich korrigiert wird da eigtl. nix, das ist einfach simple Mathematik. Anschließend rechnest du noch (in einer recht trivialen Rechnung) kurz vor, dass für h=0 dann natürlich das alte Gravitationsgesetz rauskommt, ist ja auch klar, wegen r=r_0+h=r_0, und hätte man auch schon bei der allerersten Gleichung sehen können:
Also nix Neues eigentlich, und hat auch mit der vorherigen Umformung nix zu tun.
Mit Verlaub, aber auch ich werde aus dieser Rechnung insgesamt nicht wirklich schlau und es wirkt ein wenig nach schlampiger und nicht nachbereiteter Vorlesungsmitschrift. Du schreibst zum Schluss noch, dass der Proportionalitätsfaktor g aus der Gleichung für die Gewichtskraft (F=mg) gerade m_2G/(r_0)² entspricht, was soweit korrekt ist. Es bliebe dann aber immer noch der sog. 'Korrekturterm', denn Substitution g:=m_2G/(r_0)² und m:=m_1 ergibt ja
Hier hätte man dann theoretisch zeigen müssen/können, dass der zweite Summand für h≪r_0 vernachlässigt werden kann, was aufgrund der unendlichen Summation aber eigtl. etwas problematisch zu zeigen ist... Besser wäre die Approximation (für h≪r_0)
und anschließend die Substitution g:=m_2G/(r_0)² (und m:=m_1), was dann zu F=mg in geringer Höhe auf der Erde führt.
mathematiker schrieb am 20.08.2013:Hebt man den Körper an, ist h größer 0 und der Korrekturterm kommt ins Spiel.
Formal korrekt, aber in der Praxis wird natürlich niemand eine unendliche Reihe ausrechen und F=mg hinzu addieren, sondern eben mit F(r=r_0+h), statt mit F(r=r_0) rechnen. Etwa, wenn es um die Anziehungskraft der Erde auf den Mond oder irgendwelche Satelliten geht...
Vermutlich wollte euch euer Prof nur mal ein bisschen mit langweiligen Rechnungen ärgern, um ein wenig das mathematische Rüstzeug anzutrainieren, das machen die gerne.