Welches physikalische Gesetz erklärt, warum Materie, die aus dem Begleitstern fliesst, sich schnell dem Schwarzen Loch nähert?

Welches physikalische Gesetz erklärt, warum Materie, die aus dem Begleitstern fliesst, sich schnell dem Schwarzen Loch nähert?
Anonim

Antworten:

Die Schwerkraft erklärt, warum Materie ein schwarzes Loch schnell umkreist.

Erläuterung:

Newtons gleicht die Bewegungen von Objekten im Orbit aus. Die auf ein Objekt einwirkende Schwerkraft wird durch die Gleichung beschrieben:

# F = (GMm) / r ^ 2 #

Woher #G# ist die Gravitationskonstante, # M # ist die Masse des Körpers, um den sich das Objekt dreht, # m # ist die Masse des umkreisenden Objekts und # r # ist der Abstand voneinander.

Die Zentripetalkraft, die erforderlich ist, um ein Objekt im Orbit zu halten, ist durch die folgende Gleichung gegeben:

# F = (mv ^ 2) / r #

Woher # v # ist die Geschwindigkeit des umkreisenden Objekts.

Wenn sich ein Objekt im Orbit befindet, sind diese beiden Kräfte gleich:

# (GMm) / r ^ 2 = (mv ^ 2) / r #

Teilen durch # m # und multipliziert mit # r # gibt:

# v ^ 2 = (GM) / r #

Im Szenario # M # ist die Masse des Schwarzen Lochs, die ziemlich groß sein wird. Das Schwarze Loch wird auch recht klein sein. Wenn sich die Angelegenheit dem Schwarzen Loch nähert, wird der Wert von # r # wird zunehmend kleiner und damit die Geschwindigkeit # v # wird immer größer werden.

Je näher die Materie dem Schwarzen Loch ist, desto schneller wird sie umlaufen.

Sobald die Materie einem Schwarzen Loch sehr nahe kommt, werden die Auswirkungen der allgemeinen Relativitätstheorie signifikant, aber Newtons Bewegungsgleichungen sind bei größeren Entfernungen nahe genug.