Testpartikel - Wikipedia

In physikalischen Theorien ist ein Testpartikel ein idealisiertes Modell eines Objekts, dessen physikalische Eigenschaften (normalerweise Masse, Ladung oder Größe) mit Ausnahme der untersuchten Eigenschaft als vernachlässigbar angenommen werden nicht ausreichen, um das Verhalten des restlichen Systems zu verändern. Das Konzept eines Testpartikels vereinfacht häufig Probleme und kann eine gute Annäherung an physikalische Phänomene liefern. Neben seiner Verwendung zur Vereinfachung der Dynamik eines Systems in besonderen Grenzen, wird es auch als Diagnose bei Computersimulationen physikalischer Prozesse eingesetzt.

Klassische Schwerkraft [ edit ]

Der einfachste Fall für das Aufbringen eines Testpartikels tritt in der Newtonschen Schwerkraft auf. Der allgemeine Ausdruck für die Schwerkraft zwischen zwei Massen ${ displaystyle m_ {1}}$ und $] { displaystyle m_ {2}}$ ist:

wobei ${ displaystyle r_ {1}}$ ] und ${ displaystyle r_ {2}}$ repräsentieren die Position jedes Partikels im Raum. In der allgemeinen Lösung für diese Gleichung drehen sich beide Massen um ihren Schwerpunkt in diesem speziellen Fall:

${\displaystyle R=\frac{m_1{r}_1+m_2{2}_2}{m_{}}{\mathrm{]\; 1}}_{}+m_2}$[1]

In der Fall, wo eine der Massen viel größer ist als die andere (${\displaystyle m_1[1945<!--\; \gg \; -->m_2}$) kann man davon ausgehen, dass sich die kleinere Masse als Testpartikel in einem durch die größere Masse erzeugten Gravitationsfeld bewegt , das beschleunigt nicht. Durch die Definition des Gravitationsfeldes als

$2 2 (19659084) = { frac {Gm_ {1}} {r ^ {2}}}$

mit ${\displaystyle r}$ als Abstand zwischen den beiden Objekten verringert sich die Gleichung für die Bewegung der kleineren Masse auf

${ displaystyle a (r) = { frac {F (r)} {m_ {2}}} = - g (r)}$