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THEMA: "Potentialtöpfe"

"Potentialtöpfe" 11 Aug 2017 14:38 #18465

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Hi Michael D.

Ich nenne es mal "Laufzeitunterschiede" von Kräften, die dafür sorgen dass stabile Bereiche oder negative Potentialtöpfe enstehen.

Beispiel1:
Beim Lennard Jones Potential ist es der Unterschied zwischen: r hoch 6 bei der Anziehung und r hoch 12 bei der Abstoßung, der einen negativen Potentialtopf
enstehen lässt.
de.wikipedia.org/wiki/Lennard-Jones-Potential

Beispiel 2:
Die abstoßende Coulombkraft wächst mit Z hoch 2 ( Z= Nukleonen)
Die anziehende Kernkraft nur mit Z
Der Unterschied läßt eine "Zone" sehr stabiler Elemente wie Nickel und Eisen enstehen.
de.wikipedia.org/wiki/Bindungsenergie#Kernphysik

Beispiel 3:
"jetzt wirds hypothetisch":

Gravitationskraft = r hoch 2
Abstoßungskraft = r
lässt eine Zone stabiler Geschwindigkeiten äußerer Sterne einer Spiralgalaxie entstehen.

reden wir aneinander vorbei :)

viele Grüße
seb110

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"Potentialtöpfe" 12 Aug 2017 17:18 #18504

seb110 schrieb: Ich nenne es mal "Laufzeitunterschiede" von Kräften, die dafür sorgen dass stabile Bereiche oder negative Potentialtöpfe enstehen.

Ich denke, es ist umgekehrt: Kräfte entstehen aus Potentialunterschieden.

seb110 schrieb: Beispiel 3:
"jetzt wirds hypothetisch":

Gravitationskraft = r hoch 2
Abstoßungskraft = r
lässt eine Zone stabiler Geschwindigkeiten äußerer Sterne einer Spiralgalaxie entstehen.

Sollte man mal durchrechnen, ob das funktionieren kann.
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Letzte Änderung: von Michael D..

"Potentialtöpfe" 14 Aug 2017 08:31 #18568

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Dann rechne doch.

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"Potentialtöpfe" 14 Aug 2017 09:50 #18573

Topspi schrieb: Dann rechne doch.

Mein Vorschlag: Rechne Du es mal.

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"Potentialtöpfe" 14 Aug 2017 15:50 #18582

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Hi Michael

...Vorschlag?.... folgender Grundgedanken als Basis:

In der van der Waals gibt es zwei Konstanten, a und b. Binnendruck (a) und Covolumen (b)
Stell dir ein Stickstoffgas unter realen Bedingungen vor.

Binnendruck a:
reale Verhältnisse weichen bei einem Gas, bei geringem Druck auf Grund von Anziehungskräften zwischen den Teilchen von idealen Verhältnissen ab. Der Druck wird also nicht korrekt wiedergegeben, weil sich die Teilchen untereinander anziehen.
Um diese Anziehungskräfte zwischen den Teilchen zu korrigieren und zu idealen Verhältnissen und korrektem idealem Druck zu kommen muss also etwas
dazukommen multipliziert werden die Konstante a.

Covolumen b:
reale Verhältnisse weichen bei einem Gas, bei höheren Drücken auf Grund des Eigenvolumens der Teilchen von idealen Verhältnissen ab. Die Teilchen drücken nicht als Punkt auf die Wand sondern als Kugel mit Eigenvolumen und erzeugen dabei einen höheren Druck als den idealen. Um den idealen Druck zu bekommen muss etwas subtrahiert werden die Konstante b. Das Colvolumen entspricht in etwa dem Volumen des verflüssigten Gases.

Ich arbeite in diesem Gedankenexperiment also nicht mit gegenläufigen Kräften sondern mit gegenläufigen Effekten.
Denn:
Der Binnendruck a verliert bei höher werdenden Drücken an Bedeutung. Das Covolumen gewinnt bei höheren Drücken an Bedeutung.
Ich ersetze nun a durch G ( wegen der Anziehung ) und b durch die kosmologische Konstante (wegen des gegenläufigen Effektes zu a), den Druck durch Abstand/Entfernung bzw. Zeit und den Realgasfaktor durch Dichte.

in etwa so:

überwiegt a b haben wir Strahlungs- und Materiedominanz ( das Innere einer Spiralgalaxie)
bei a in etwa gleich b haben wir den Bereich "stabiler Geschwindigkeiten der äußeren Sterne der Spiralgalaxie"
überwiegt b a haben wir Vakuumdominanz ( den Raum um die Spiralgalaxie)

Der Unterschied zu Herrn Gassners Grafik ( die erste Grafik in der die Dichte gegen die Dominanzen aufgetragen ist, aus dem Tutorial zur Friedmanngleichung) besteht darin, dass lambda nicht "auf dem Ideal" liegt sondern das Ideal zusammen mit der Gravitationskonstante erst ergibt.

Michael siehst du hier Ansatzpunkte zum Rechnen?


viele Grüße
seb

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Letzte Änderung: von seb110.

"Potentialtöpfe" 14 Aug 2017 17:03 #18583

Ich glaube, der Ansatz als reales Gas bringt keine Verbesserung, aber du kannst gerne versuchen, es zu rechnen.

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"Potentialtöpfe" 15 Aug 2017 11:13 #18618

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Hi Michael
na denn werd ich mal loslegen...
kannst ja ab und an mal reinschauen wenn hier was neues steht. Kommen bestimmt Fragen.
bis dahin

viele Grüße
seb

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