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Umlaufzeit-Rechner (3. Keplersches Gesetz)

Ermittle eine Umlaufzeit oder große Halbachse aus dem 3. Keplerschen Gesetz T = 2π√(a³/GM), für jede Zentralmasse in Kilogramm, Erdmassen oder Sonnenmassen.

Über dieses Tool

Der Umlaufzeit-Rechner ist ein kostenloses Astronomie-Tool im Browser, das auf dem 3. Keplerschen Gesetz in seiner Newtonschen Form beruht, T = 2π√(a³/GM). Bei gegebener großer Halbachse a einer Umlaufbahn und der Masse M des Zentralkörpers gibt es die Umlaufzeit T zurück; wechsle den Modus, und es kehrt die Beziehung um, um die große Halbachse a = ∛(GM·T²/4π²) aus einer bekannten Periode zu finden. G = 6,674×10⁻¹¹ N·m²/kg² ist die Gravitationskonstante.

Alles wird lokal in deinem Browser berechnet, sodass nichts, was du eingibst, dein Gerät verlässt. Die Achse kann in astronomischen Einheiten, Kilometern oder Metern angegeben werden und die Zentralmasse in Sonnenmassen (1 M☉ = 1,989×10³⁰ kg), Erdmassen oder Kilogramm, sodass du Planeten um die Sonne, Monde um einen Planeten oder Satelliten um die Erde mit demselben Tool behandeln kannst.

Für einen Körper, der die Sonne umkreist, vereinfacht sich das Gesetz zu der vertrauten Form T(Jahre) = √(a(AE)³): Bei a = 1 AE beträgt die Periode 1 Jahr, und bei a = 4 AE sind es √64 = 8 Jahre. Periodenergebnisse werden in Sekunden, Tagen und Jahren angezeigt, und das Tool gibt auch die mittlere Bahngeschwindigkeit v = 2πa/T für eine Kreisbahn an – etwa 29,8 km/s für die Erde.

Häufig gestellte Fragen

Welche Form des 3. Keplerschen Gesetzes wird hier verwendet?
Die Newtonsche Form T = 2π√(a³/GM), wobei a die große Halbachse, M die Zentralmasse und G die Gravitationskonstante ist. Nach der Entfernung aufgelöst ergibt sich a = ∛(GM·T²/4π²).
Warum ergibt a = 1 AE um die Sonne 1 Jahr?
Für einen Zentralkörper von Sonnenmasse reduziert sich das Gesetz auf T(Jahre) = √(a(AE)³). Bei a = 1 AE ist das √1 = 1 Jahr; bei a = 4 AE sind es √64 = 8 Jahre. Der Rechner reproduziert dies aus der vollständigen Formel.
Welche Zentralmassen kann ich verwenden?
Jede positive Masse – Sonnenmassen (1 M☉ = 1,989×10³⁰ kg), Erdmassen (5,972×10²⁴ kg) oder Kilogramm. Das deckt Planeten um Sterne, Monde um Planeten und künstliche Satelliten um die Erde ab.
Was ist die angezeigte mittlere Bahngeschwindigkeit?
Sie ist v = 2πa/T, die Durchschnittsgeschwindigkeit für eine Kreisbahn mit Radius a. Für die Erde ergibt sich etwa 29,8 km/s. Bei exzentrischen Bahnen ist es ein Mittelwert; die tatsächliche Geschwindigkeit variiert entlang der Bahn.

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