Verminderte Schwerkraft

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Berliner

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Verminderte Schwerkraft
« am: 30. Januar 2011, 16:38:32 »
Ich habe da mal eine Frage an die Einsteins und Newtons in diesem Forum.

Der Mond hat eine Schwerkraft, die nur ein Sechstel der Erdgravitation beträgt. D.H., dass ein Astronat, der mit Anzug vielleicht nach irdischen Maßstäben 200 kg wiegt, auf dem Mond nur ein Gewicht von ca. 30 kg hat.

Von den Apollo-Fernsehübertragungen wissen wir, dass Gegenstände nur langsam auf die Mondoberfläche fallen, wie in Zeitlupe. Jetzt möchte ich wissen, wieso ist das eigentlich so ?

Wieso fällt ein 30 kg-Gewicht auf der Erde sofort auf den Boden, ein nach Mond-Maßstäben auch 30 kg schwerer Astronaut auf der Mondoberfläche dagegen nicht ?

Vielen Dank für eine kurze Bewertung.

websquid

  • Gast
Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #1 am: 30. Januar 2011, 16:47:44 »
[Haarspalter]30kg sind kein Gewicht, sondern eine Masse. Das Gewicht ist eine Kraft, die in Newton angegeben wird[/Haarspalter]

Die Gravitation kann auch als Fallbeschleunigung angegeben werden. Auf der Erde beträgt die ca 9,8m/s2, auf dem Mond etwa 1,6m/s2. Ein Objekt  wird auf der Erde dadurch sechsmal so schnell beschleunigt wie auf dem Mond. Mit der Masse des jeweiligen Objekts hat das nichts zu tun

tobi453

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Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #2 am: 30. Januar 2011, 16:50:51 »
Die Gravitationsbeschleunigung ist auf dem Mond nur ein Sechstel, also statt 9,8m/s^2 auf der Erde sind es nur 1,6 m/s^2 auf dem Mond. Die Beschleunigung ergibt sich nach Masse und Abstand vom Zentrum aus dem Gravitationsgesetz. Ein Auto mit schwachem Motor beschleunigt auch langsamer als ein Auto mit starken Motor. ;)

Oder was genau willst du wissen?

Nachtrag: Da war jemand schneller. ;)

Berliner

  • Gast
Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #3 am: 30. Januar 2011, 16:53:19 »
[Haarspalter]30kg sind kein Gewicht, sondern eine Masse. Das Gewicht ist eine Kraft, die in Newton angegeben wird[/Haarspalter]

Die Gravitation kann auch als Fallbeschleunigung angegeben werden. Auf der Erde beträgt die ca 9,8m/s2, auf dem Mond etwa 1,6m/s2. Ein Objekt  wird auf der Erde dadurch sechsmal so schnell beschleunigt wie auf dem Mond. Mit der Masse des jeweiligen Objekts hat das nichts zu tun

Ja, das verstehe ich schon. Aber warum ist das so ? Wie ist hier der Zusammenhang zwischen Fallbeschleunigung und Masse ? Im Prinzip könnte der Astronaut doch auch seine 200 kg Masse behalten, und eben mit 1,6 m/s auf die Mondoberfläche fallen.

tobi453

  • Gast
Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #4 am: 30. Januar 2011, 16:58:35 »
Achso, jetzt verstehe ich dein Problem: Die Masse ist überall gleich 200kg auf der Erde bleiben 200kg auf dem Mond. Die Beschleunigung ist geringer und dadurch die Gewichtskraft (in Newton!) auch.

Gewichtskraft ist Masse mal Beschleunigung. Also auf der Erde: 100kg*9.8m/s^2=980 Newton, aber auf dem Mond 100kg*1,6m/s^2 = 160 Newton!

Manchmal gibt man Kräfte in äquivalenter Masse auf der Erde an. Man teilt also die Newton durch die Erdgravitation (9,8 also quasi 10). Wenn ein Triebwerk jetzt 100 Tonnen Schub hat, dann sind das z.B. ca. 1 MegaNewton Schub.

Ja manchmal schon recht verwirrend. ;)

Berliner

  • Gast
Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #5 am: 30. Januar 2011, 17:10:51 »
Danke, jetzt habe ich es verstanden.

Im Prinzip ist mir das bekannt, den Zusammenhang zwischen Gravitation und Beschleunigung hat schon Einstein festgestellt, aber jetzt sehe ich die Anwendung auf das praktische Beispiel.

runner02

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Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #6 am: 31. Januar 2011, 11:46:58 »
Ich würde es anders beschrieben,

Masse kann man nur 'sehen',

Gewicht kann man nur fühlen.

Auf der Erde siehst du den selben Mann gleich groß wie er auf dem Mond ist. Er besteht aus den selben gleich großen Teilchen.

Aber das Gewicht variiert. Er wird vom Mond weniger stark angezogen.

Atlan

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Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #7 am: 11. März 2011, 19:36:10 »
Interessante moderne These(Hypothese?, Theorie? keine Ahnung wie die Beweislage ist)
Die Schwerkraft ist keine Kraft. Die Anziehung erscheint nur für uns mit unseren begrenzten Sinnen als solche....in Wirklichkeit ist Schwerkaft eine Krümmung des Raums (ob Krümmung bedingt durch Masse oder Masse durch Krümmung ist unbekannt). Die Kraft ergibt sich erst aus dem entgegenwirken zur Schwerkraft. Sieh es so(finde ich ein sehr gelungenes Beispiel). 2 Ruderboote starten vom Äquator und bewegen sich auf geraden Weg in Richtung Pol. Obwohl sie sich immer nur geradeaus beweegen und parallel zueinander starten so treffen sie sich doch am Pol an einem Punkt....erst durch Aufwendung von Kraft zur Kurskorrektur bewegen sie sich weiter parallel zueinander.....je stärker die Krümmung desto stärker die notwendige Kraft bzw. desto stärker wirkt die Krümmung auf die Bewegung der Objekte.
Korrigiert mich wenn ich irgendwas falsch verstanden habe...ich bin Biologe und kein Physiker :)

Grüße, Atlan

Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #8 am: 11. März 2011, 20:21:11 »
Hier ein schönes Beispiel von Masse und Fallbeschleunigung im Vakuum.


https://www.youtube.com/watch?v=5C5_dOEyAfk
Grüße,
Chris

Offline Ruhri

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Re: Verminderte Schwerkraft
« Antwort #9 am: 11. März 2011, 23:34:47 »
Interessante moderne These(Hypothese?, Theorie? keine Ahnung wie die Beweislage ist)
Die Schwerkraft ist keine Kraft. Die Anziehung erscheint nur für uns mit unseren begrenzten Sinnen als solche....in Wirklichkeit ist Schwerkaft eine Krümmung des Raums (ob Krümmung bedingt durch Masse oder Masse durch Krümmung ist unbekannt).
[...]

Ja, das ist ziemlich modern. Die Idee gibt es erst seit 95 Jahren.  ;)

Nein, ganz im Ernst: Du hast das Modell schon recht gut beschrieben, das Albert Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie entworfen hat. Massen krümmen den Raum. Schwerkraft wird dadurch zu einer geometrischen Eigenschaft des Raumes und lässt sich gut beschreiben und berechnen. Das Modell hat nur einen winzigen Haken, soweit es die Physiker betrifft: Es erklärt absolut gar nicht, warum Massen den Raum um sich herum krümmen.