Gravitation

Gravitation ist die Anziehung zwischen allen Körpern mit Masse. Sie macht dein Gewicht aus, hält den Mond auf seiner Bahn und lässt Satelliten um die Erde kreisen.

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3. Sek - 2. Jahr Gymnasium
Zyklus 3, Gymnasium
Lehrplan 21: NT.5.1.c

Zwei Jugendliche liegen am Abend auf einer Bergwiese und schauen zum Vollmond, daneben fällt ein Apfel vom Baum.

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Das musst du wissen

Erklärung

Jeder Körper mit zieht jeden anderen an: Das ist die Gravitation. Die wächst mit den Massen und sinkt mit dem Quadrat des Abstands: $F = G \cdot \frac{m _{1} \cdot m _{2}}{r ^{2}}$ . Bei jeder Aufgabe fragst du: Welche Massen, welcher Abstand der Mittelpunkte?

Was ist Gravitation?

Die Gravitation zieht immer an, nie ab. Sie wirkt auch durch den leeren Weltraum, ohne Berührung.

Auch du und dein Pult ziehen euch an, aber so schwach, dass du es nicht spürst. Erst riesige Massen wie Erde, Mond oder Sonne machen die Kraft gross.

erkannte: Der fallende Apfel und der kreisende Mond folgen derselben Kraft.

MerkeGravitation: Alle Massen ziehen sich gegenseitig an, immer und überall.

Gewichtskraft und Ortsfaktor

Die Kraft, mit der die Erde dich anzieht, heisst . Du rechnest sie mit

F_{G} = m \cdot g

Dabei ist m deine Masse in kg und g der in N/kg. Auf der Erde gilt g≈9.81 N/kg.

Die Masse bleibt überall gleich. Der Ortsfaktor hängt vom Himmelskörper ab: Auf dem Mond ist er etwa sechsmal kleiner, auf dem Jupiter mehr als doppelt so gross wie auf der Erde.

MerkeMasse in kg ist überall gleich. Gewichtskraft in N hängt vom Ort ab.

Ortsfaktor g in N/kg an der Oberfläche: Mond 1.62, Mars 3.71, Erde 9.81, Jupiter 24.8.

Das Gravitationsgesetz

Isaac Newton fand die Formel für die Anziehung zweier Massen $m_{1}$ und $m_{2}$ :

F = G \cdot \frac{m _{1} \cdot m _{2}}{r ^{2}}

r ist der Abstand der Mittelpunkte. G ist die Gravitationskonstante, $G \approx 6.67 \cdot 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / kg^{2}$ .

Doppelte Masse, doppelte Kraft. Doppelter Abstand, nur ein Viertel der Kraft.

Die Kraft wirkt auf beide Körper gleich stark: Die Erde zieht den Apfel so stark an wie der Apfel die Erde.

MerkeAbstand mal 2 heisst Kraft durch 4, Abstand mal 3 heisst Kraft durch 9.

Gravitationskraft je nach Abstand: waagrecht der Abstand als Vielfaches, senkrecht die Kraft in N. Beim einfachen Abstand 100 N, beim doppelten 25 N, beim dreifachen etwa 11.1 N.

Der Ortsfaktor kommt aus dem Gravitationsgesetz

Setzt du die Gewichtskraft gleich der Gravitationskraft der Erde, kürzt sich deine Masse m weg:

m·g=G·M·mr² ⇒ g=G·Mr²

M ist die Masse des Himmelskörpers, r der Abstand vom Mittelpunkt. Mit Erdmasse 5.97·10²⁴ kg und Erdradius 6.37·10⁶ m gibt das g≈9.8 N/kg.

Darum fallen ohne Luft alle Körper gleich schnell. Weiter weg von der Erde wird g kleiner.

Ortsfaktor g in N/kg über der Erde: an der Erdoberfläche 9.82, in 400 km Höhe 8.69, in 1000 km Höhe 7.34.

Satelliten und Schwerelosigkeit

Ein Satellit fällt dauernd zur Erde. Er fliegt aber so schnell seitwärts, dass er sie immer verfehlt. Die Gravitation wirkt als , als Kraft zur Mitte der Bahn:

G \cdot \frac{M \cdot m}{r ^{2}} = m \cdot \frac{v ^{2}}{r} \Rightarrow v = \frac{G \cdot M}{r}

In der Raumstation ISS, 400 km hoch, wirkt noch fast 90 % der Gravitation. Die Astronautinnen schweben, weil sie mit der Station frei fallen: Schwerelosigkeit.

MerkeSchwerelos heisst nicht ohne Gravitation, sondern im freien Fall.

Umlaufzeit und Abstand: das dritte Keplergesetz

Eine Runde auf der Kreisbahn ist 2πr lang. Mit v=2πrT in der Gleichung oben folgt für die T:

T²r³=4π²G·M

Rechts steht nur die Masse M des Zentralkörpers. Für alle Planeten um die Sonne ist T²r³ darum gleich gross. Das ist das dritte Keplergesetz.

Misst du T und r eines Mondes oder Planeten, kannst du so die Masse des Körpers in der Mitte berechnen.

Gravitation: Übersicht mit Was ist Gravitation?; Gewichtskraft und Ortsfaktor; Das Gravitationsgesetz; Satelliten und Schwerelosigkeit. — Gravitation auf einen Blick: die wichtigsten Regeln.

Häufige Fehler

✕In der Raumstation gibt es keine Gravitation, darum schweben die Astronauten.
✓In 400 km Höhe wirkt noch fast 90 % der Gravitation. Die Astronauten schweben, weil sie mit der Station im freien Fall um die Erde sind.
✕Die Erde zieht den Apfel stärker an als der Apfel die Erde.
✓Beide Kräfte sind gleich gross und entgegengesetzt. Nur bewegt sich die riesige Erde dabei so gut wie gar nicht, der kleine Apfel aber schon.
✕Doppelter Abstand, halbe Gravitationskraft.
✓Der Abstand steht im Quadrat: Doppelter Abstand heisst ein Viertel der Kraft.
✕Auf dem Mond hat ein Astronaut weniger Masse.
✓Seine Masse in kg bleibt gleich. Nur seine Gewichtskraft ist etwa sechsmal kleiner, weil der Mond schwächer anzieht.

Begriffe zum Nachschlagen

Gravitation: Anziehung zwischen allen Körpern mit Masse. Auch Schwerkraft oder Massenanziehung genannt.
Masse: Wie viel Stoff ein Körper hat, gemessen in kg. Sie ist an jedem Ort gleich gross.
Gewichtskraft: Kraft, mit der ein Himmelskörper einen Körper an seiner Oberfläche anzieht: $F_{G} = m \cdot g$ , Einheit Newton.
Ortsfaktor: Wie stark ein Ort an 1 kg zieht. Auf der Erde g≈9.81 N/kg, auf dem Mond 1.62 N/kg.
Gravitationsgesetz: Newtons Formel für die Anziehung zweier Massen: $F = G \cdot \frac{m _{1} \cdot m _{2}}{r ^{2}}$ .
Gravitationskonstante: Naturkonstante im Gravitationsgesetz: $G \approx 6.67 \cdot 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / kg^{2}$ .
Zentripetalkraft: Kraft zum Mittelpunkt, die einen Körper auf einer Kreisbahn hält. Bei Satelliten und Planeten liefert sie die Gravitation.
Umlaufzeit: Zeit für eine ganze Runde auf der Bahn, Zeichen T.
Schwerelosigkeit: Zustand im freien Fall: Nichts drückt auf eine Unterlage, obwohl die Gravitation wirkt.
drittes Keplergesetz: Für alle Körper um denselben Zentralkörper ist T²r³ gleich gross.

Noch unsicher? Zuerst lernen:Kraft und die Einheit Newton Geschwindigkeit und Beschleunigung

So geht's

Beispiele Schritt für Schritt

Beispiel 1Schulsack auf der Erde und auf dem Mond

Ein Schulsack hat die Masse 8.0 kg. Wie gross ist seine Gewichtskraft auf der Erde (g=9.81 N/kg) und auf dem Mond (g=1.62 N/kg)? Welche Masse hat er auf dem Mond?

Gewichtskraft in N desselben Schulsacks mit 8.0 kg: auf der Erde 78.5 N, auf dem Mond etwa 13 N.

Lösung Schritt für Schritt

Gewichtskraft auf der Erde: $F_{G} = m \cdot g = 8.0 kg \cdot 9.81 \frac{N}{kg} \approx 78.5 N$
Gewichtskraft auf dem Mond: $F_{G} = 8.0 kg \cdot 1.62 \frac{N}{kg} \approx 13.0 N$
Die Masse ändert sich nicht. Der Schulsack hat auch auf dem Mond 8.0 kg.

Auf der Erde 78.5 N, auf dem Mond etwa 13.0 N. Die Masse bleibt 8.0 kg.

Beispiel 2Wie stark ziehen sich zwei Menschen an?

Zwei Personen mit 60 kg und 80 kg stehen so nebeneinander, dass ihre Schwerpunkte 1.0 m voneinander entfernt sind. Berechne die Gravitationskraft zwischen ihnen und vergleiche sie mit der Gewichtskraft der leichteren Person. ( $G = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / kg^{2}$ )

Lösung Schritt für Schritt

Werte ins Gravitationsgesetz einsetzen: $F = G \cdot \frac{m _{1} \cdot m _{2}}{r ^{2}} = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot \frac{60 \cdot 80}{1. 0 ^{2}} N \approx 3.2 \cdot 1 0^{- 7} N$
Gewichtskraft der Person mit 60 kg: $F_{G} = 60 kg \cdot 9.81 \frac{N}{kg} \approx 589 N$
Die Gewichtskraft ist fast zwei Milliarden Mal grösser. Darum spürst du die Anziehung anderer Menschen nicht.

Die beiden ziehen sich mit etwa $3.2 \cdot 1 0^{- 7} N$ an, verschwindend wenig im Vergleich zu 589 N Gewichtskraft.

Beispiel 3Leichter auf dem Jungfraujoch?

Eine rote Bergbahn fährt durch den Schnee hinauf zu einem Gletscher, die Fahrgäste schauen fröhlich aus den Fenstern.

Mia hat die Masse 60 kg. Am Meer zieht die Erde sie mit 589 N an. Sie fährt mit der Zahnradbahn aufs Jungfraujoch, 3.5 km über Meer. Um wie viel wird ihre Gewichtskraft kleiner? Nimm für den Abstand vom Erdmittelpunkt am Meer 6370 km und rechne nur mit der Gravitation.

Lösung Schritt für Schritt

Die Gravitationskraft sinkt mit dem Quadrat des Abstands vom Erdmittelpunkt. Oben ist Mia 6373.5 km vom Mittelpunkt entfernt: $\frac{F _{o b e n}}{F _{u n t e n}} = (\frac{6370}{6373.5})^{2} \approx 0.9989$
Gewichtskraft oben: $F_{o b e n} = 0.9989 \cdot 589 N \approx 588.4 N$
Unterschied:589 N−588.4 N≈0.6 N
Das sind etwa 0.1 %, ungefähr die Gewichtskraft einer kleinen Tafel Schokolade. Die Masse von Mia bleibt 60 kg.

Mias Gewichtskraft sinkt nur um etwa 0.6 N, also um etwa 0.1 %.

Beispiel 4Die ISS über Zürich

Eine Familie steht abends auf einem Balkon über den Dächern von Zürich und zeigt auf einen hellen Lichtpunkt am Himmel.

Von einem Balkon in Zürich siehst du die Raumstation ISS als hellen Punkt über den Himmel ziehen. Sie kreist etwa 400 km über der Erdoberfläche. Wie gross sind dort der Ortsfaktor, die Geschwindigkeit der ISS und ihre Umlaufzeit? ( $G \cdot M_{E r d e} = 3.98 \cdot 1 0^{14} m^{3} / s^{2}$ , Erdradius 6.37·10⁶ m)

Lösung Schritt für Schritt

Abstand vom Erdmittelpunkt:r=6.37·10⁶ m+0.40·10⁶ m=6.77·10⁶ m
Ortsfaktor in dieser Höhe: $g = \frac{G \cdot M}{r ^{2}} = \frac{3.98 \cdot 1 0 ^{14}}{( 6.77 \cdot 1 0 ^{6} ) ^{2}} \frac{N}{kg} \approx 8.7 \frac{N}{kg}$
Die Gravitation liefert die Zentripetalkraft, also gilt: $v = \frac{G \cdot M}{r} = \frac{3.98 \cdot 1 0 ^{14}}{6.77 \cdot 1 0 ^{6}} \frac{m}{s} \approx 7.7 \cdot 1 0^{3} \frac{m}{s}$
Umlaufzeit aus Umfang und Geschwindigkeit: $T = \frac{2 π r}{v} = \frac{2 π \cdot 6.77 \cdot 1 0 ^{6} m}{7.67 \cdot 1 0 ^{3} \frac{m}{s}} \approx 5.5 \cdot 1 0^{3} s \approx 92 min$

Dort ist g≈8.7 N/kg, fast 90 % des Werts am Boden. Die ISS fliegt etwa 7.7 km/s schnell und umrundet die Erde in etwa 92 Minuten.

Jetzt du

Übungen mit Lösungen

Fang beim Einstieg an. Klapp die Lösung erst auf, wenn du selbst gerechnet hast. Steckst du fest, gibt Fox dir einen Tipp.

Einstieg5Üben5Knacknüsse5

1
Eine Astronautin hat auf der Erde die Masse 50 kg. Welche Masse hat sie auf dem Mond, und wie gross ist dort ihre Gewichtskraft? ( $g_{M o n d} = 1.62 N/kg$ )
Lösung zeigen
Ergebnis: Masse 50 kg, Gewichtskraft 81 N
Gewichtskraft in N der Astronautin mit 50 kg: auf der Erde 490.5 N, auf dem Mond 81 N.
1. Die Masse ist überall gleich: 50 kg.
2. $F_{G} = m \cdot g = 50 kg \cdot 1.62 N/kg = 81 N$ .
2
Eine Wasserflasche hat die Masse 2.0 kg. Wie gross ist ihre Gewichtskraft auf der Erde? (g=9.81 N/kg)
Lösung zeigen
Ergebnis: $F_{G} \approx 19.6 N$
Gewichtskraft in N je nach Masse in kg: eine Gerade durch den Nullpunkt, bei 2 kg liest du 19.62 N ab.
1. $F_{G} = m \cdot g$ .
2. $F_{G} = 2.0 kg \cdot 9.81 N/kg \approx 19.6 N$ .
3
Zwei Körper ziehen sich mit 100 N an. Nun wird der Abstand ihrer Mittelpunkte verdoppelt. Wie gross ist die Kraft jetzt?
Lösung zeigen
Ergebnis: 25 N, also ein Viertel
Kraft in N je nach Abstand als Vielfaches: beim einfachen Abstand 100 N, beim doppelten nur noch 25 N.
1. Im Gravitationsgesetz steht r² im Nenner.
2. Doppelter Abstand: 2²=4, die Kraft wird durch 4 geteilt.
3. 100 N:4=25 N.
4
Ein Kollege sagt: «In der Raumstation schweben die Astronauten, weil dort keine Gravitation mehr wirkt.» Stimmt das?
Lösung zeigen
Ergebnis: Nein. Die Gravitation wirkt dort noch fast mit 90 % der Stärke am Boden; die Astronauten sind im freien Fall.
1. Die ISS ist nur etwa 400 km hoch, g beträgt dort etwa 8.7 N/kg.
2. Station und Astronauten fallen gemeinsam um die Erde herum. Darum drückt nichts auf den Boden: Sie sind schwerelos.
5
Auf dem Jupiter ist der Ortsfaktor etwa 24.8 N/kg. Wie gross wäre dort die Gewichtskraft eines Jugendlichen mit 50 kg?
Lösung zeigen
Ergebnis: $F_{G} = 1240 N$
1. $F_{G} = m \cdot g$ .
2. $F_{G} = 50 kg \cdot 24.8 N/kg = 1240 N$ , etwa zweieinhalbmal so viel wie auf der Erde.

6
Zwei Kugeln mit je 5.0 kg liegen so, dass ihre Mittelpunkte 0.50 m voneinander entfernt sind. Wie gross ist die Gravitationskraft zwischen ihnen? ( $G = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} / kg^{2}$ )
Lösung zeigen
Ergebnis: $F \approx 6.7 \cdot 1 0^{- 9} N$
1. $F = G \cdot \frac{m _{1} \cdot m _{2}}{r ^{2}}$ .
2. $F = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot \frac{5.0 \cdot 5.0}{0.5 0 ^{2}} N = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot 100 N \approx 6.7 \cdot 1 0^{- 9} N$ .
7
Mit welcher Kraft ziehen sich Erde und Mond an? Erdmasse 5.97·10²⁴ kg, Mondmasse 7.35·10²² kg, Abstand der Mittelpunkte 3.84·10⁸ m.
Lösung zeigen
Ergebnis: F≈2.0·10²⁰ N
1. Zähler: $6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot 5.97 \cdot 1 0^{24} \cdot 7.35 \cdot 1 0^{22} \approx 2.93 \cdot 1 0^{37}$ .
2. Nenner: (3.84·10⁸)²≈1.47·10¹⁷.
3. $F \approx \frac{2.93 \cdot 1 0 ^{37}}{1.47 \cdot 1 0 ^{17}} N \approx 2.0 \cdot 1 0^{20} N$ .
8
Berechne den Ortsfaktor auf dem Mond aus Mondmasse 7.35·10²² kg und Mondradius 1.74·10⁶ m.
Lösung zeigen
Ergebnis: $g_{M o n d} \approx 1.62 N/kg$
1. g=G·Mr².
2. $g = 6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot \frac{7.35 \cdot 1 0 ^{22}}{( 1.74 \cdot 1 0 ^{6} ) ^{2}} N/kg \approx \frac{4.90 \cdot 1 0 ^{12}}{3.03 \cdot 1 0 ^{12}} N/kg \approx 1.62 N/kg$ .
9
Zwei Körper ziehen sich mit 18 N an. Eine der beiden Massen wird verdoppelt, und der Abstand wird verdreifacht. Wie gross ist die Kraft jetzt?
Lösung zeigen
Ergebnis: 4 N
1. Doppelte Masse: Kraft mal 2.
2. Dreifacher Abstand: Kraft durch 3²=9.
3. 18 N·29=4 N.
10
In welcher Höhe über der Erdoberfläche ist der Ortsfaktor nur noch ein Viertel so gross wie am Boden? (Erdradius 6370 km)
Lösung zeigen
Ergebnis: in etwa 6370 km Höhe
1. Ein Viertel heisst: Der Abstand vom Erdmittelpunkt muss doppelt so gross sein, denn 2²=4.
2. Doppelter Abstand: r=2·6370 km=12'740 km vom Mittelpunkt.
3. Höhe über der Oberfläche: 12'740 km−6370 km=6370 km.

11
Henry Cavendish bestimmte als Erster die Gravitationskonstante. Damit kannst du die Erde «wägen»: Berechne die Erdmasse aus g=9.81 N/kg und dem Erdradius 6.37·10⁶ m.
Lösung zeigen
Ergebnis: M≈5.97·10²⁴ kg
1. g=G·MR² nach M auflösen: M=g·R²G.
2. $M = \frac{9.81 \cdot ( 6.37 \cdot 1 0 ^{6} ) ^{2}}{6.67 \cdot 1 0 ^{- 11}} kg \approx \frac{3.98 \cdot 1 0 ^{14}}{6.67 \cdot 1 0 ^{- 11}} kg \approx 5.97 \cdot 1 0^{24} kg$ .
12
Ein Fernsehsatellit soll in 24 Stunden einmal um die Erde kreisen, damit er immer über demselben Ort steht. Dafür muss er über dem Äquator kreisen. In welchem Abstand vom Erdmittelpunkt und in welcher Höhe muss er kreisen? ( $G \cdot M_{E r d e} = 3.98 \cdot 1 0^{14} m^{3} / s^{2}$ , Erdradius 6370 km)
Lösung zeigen
Ergebnis: r≈4.22·10⁷ m, also etwa 35'850 km über der Erdoberfläche, über dem Äquator
1. Aus T²r³=4π²G·M folgt $r = 3 \frac{G \cdot M \cdot T ^{2}}{4 π ^{2}}$ .
2. T=24·3600 s=86'400 s.
3. $r = 3 \frac{3.98 \cdot 1 0 ^{14} \cdot ( 8 6 ^{'} 400 ) ^{2}}{4 π ^{2}} m \approx 4.222 \cdot 1 0^{7} m = 4 2^{'} 220 km$ .
4. Höhe: 42'220 km−6370 km=35'850 km.
13
Der Mars ist im Mittel 1.52-mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Wie lange dauert ein Marsjahr? Nimm Kreisbahnen an.
Lösung zeigen
Ergebnis: etwa 1.87 Erdjahre
1. Beide kreisen um die Sonne, darum ist T²r³ für beide gleich.
2. $\frac{T _{M a r s}^{2}}{T _{E r d e}^{2}} = (\frac{r _{M a r s}}{r _{E r d e}})^{3} = 1.5 2^{3} \approx 3.51$ .
3. $T_{M a r s} = 3.51 \cdot 1 Jahr \approx 1.87 Jahre$ .
14
Eine Raumsonde fliegt von der Erde zum Mond. An welchem Punkt zwischen den beiden heben sich die Anziehung der Erde und die des Mondes auf? Erdmasse 81-mal so gross wie die Mondmasse, Abstand der Mittelpunkte 3.84·10⁸ m.
Lösung zeigen
Ergebnis: etwa 3.46·10⁸ m vom Erdmittelpunkt, also bei 90 % der Strecke
1. Gleich grosse Kräfte: $G \cdot \frac{M _{E} \cdot m}{x ^{2}} = G \cdot \frac{M _{M} \cdot m}{( d - x ) ^{2}}$ , also $\frac{x}{d - x} = \frac{M _{E}}{M _{M}} = 81 = 9$ .
2. x=9·(d−x), also 10x=9d und x=0.9·d.
3. x=0.9·3.84·10⁸ m≈3.46·10⁸ m.
15
Die Erde umkreist die Sonne in einem Jahr (3.16·10⁷ s) im Abstand 1.50·10¹¹ m. Berechne die Masse der Sonne.
Lösung zeigen
Ergebnis: $M_{S o nn e} \approx 2.0 \cdot 1 0^{30} kg$
1. Aus dem dritten Keplergesetz: M=4π²·r³G·T².
2. Zähler: 4π²·(1.50·10¹¹)³≈1.33·10³⁵.
3. Nenner: $6.67 \cdot 1 0^{- 11} \cdot (3.16 \cdot 1 0^{7})^{2} \approx 6.66 \cdot 1 0^{4}$ .
4. $M \approx \frac{1.33 \cdot 1 0 ^{35}}{6.66 \cdot 1 0 ^{4}} kg \approx 2.0 \cdot 1 0^{30} kg$ .

Verwechselst du Masse und Gewichtskraft, oder hängt es beim Gravitationsgesetz mit den Zehnerpotenzen, rechnet eine Lehrperson die Aufgaben mit dir durch, bis du sie allein lösen kannst. Physik-Nachhilfe für Sek und Gymnasium

Üben ohne Ende

Trainer: Gravitation

So funktioniert der Trainer

Immer neue Fragen zum Anklicken, jede mit kurzer Erklärung. Stufe 1 übt Begriffe, Stufe 2 Gewichtskraft und das Gravitationsgesetz mit Proportionen, Stufe 3 Satelliten, Planeten und Schwerelosigkeit.

Wo ist der Ortsfaktor grösser: auf der Erde oder auf dem Mond?

Löse die Aufgabe und drück «Prüfen» (oder Enter).

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Nächstes ThemaKreisbewegung und ZentripetalkraftWer im Kreis fährt, ändert dauernd die Richtung und wird darum zum Mittelpunkt hin beschleunigt. Die Kraft, die das bewirkt, heisst Zentripetalkraft: $F_Z = m \cdot \frac{v^2}{r}$.1. Jahr Gymnasium - 2. Jahr Gymnasium

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Für Eltern und Lehrpersonen

Lehrplan 21

Typische Klasse: 3. Sek - 2. Jahr Gymnasium
Stufe: Zyklus 3, Gymnasium
Fach: Physik

In der 3. Sek im Fach Natur und Technik als Gewichtskraft und Ortsfaktor, im 1. oder 2. Jahr Gymnasium mit dem Gravitationsgesetz, Satellitenbahnen und dem dritten Keplergesetz.

NT.5.1.cGewichtskräfte messen und zeigen, dass ein Körper mit doppelter Masse auch doppelt so stark von der Erde angezogen wird.
NT.5.1.dKräfte wie die Gewichtskraft als Pfeil mit Richtung und Betrag darstellen und mit anderen Kräften vergleichen.

Codes nach dem Lehrplan 21 der Deutschschweiz, Umschreibung in eigenen Worten. Wann genau das Thema drankommt, legt das Lehrmittel der Schule fest. Alle Themen nach Lehrplan 21

Gut zu wissen

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Gravitation und Gewichtskraft?

Gravitation ist die Anziehung zwischen allen Massen, überall im Weltall. Die Gewichtskraft ist die Gravitation, mit der ein Himmelskörper wie die Erde einen Körper an seiner Oberfläche anzieht. Du rechnest sie mit $F_{G} = m \cdot g$ .

Gibt es im Weltall keine Schwerkraft?

Doch. Die Gravitation reicht unendlich weit, sie wird nur mit wachsendem Abstand schwächer. Dass Astronauten schweben, liegt am freien Fall, nicht am Fehlen der Gravitation.

Warum fällt der Mond nicht auf die Erde?

Er fällt dauernd zur Erde hin, bewegt sich aber gleichzeitig mit etwa 1 km/s seitwärts. Dadurch verfehlt er die Erde immer und bleibt auf seiner Bahn. Die Gravitation wirkt dabei als Zentripetalkraft.

In welcher Klasse kommt die Gravitation dran?

In der Sek lernst du die Gewichtskraft und den Ortsfaktor im Fach Natur und Technik. Das Gravitationsgesetz mit Satelliten und Planeten kommt meist im 1. oder 2. Jahr am Gymnasium, nach den Newtonschen Gesetzen.