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Naturwissenschaften – Grade 8 · Einheit 5: Weltraum und wissenschaftliche Belege

Schwerkraft und Umlaufbahnen

Erkläre, wie die Schwerkraft das Sonnensystem zusammenhält und Objekte auf ihren Umlaufbahnen hält.

Die Gravitation ist eine anziehende Kraft zwischen zwei beliebigen Massen. Sie ist stärker, wenn die Massen größer sind, und schwächer, wenn sie weiter voneinander entfernt sind. Wegen der riesigen Masse der Sonne hält ihre Schwerkraft die Planeten auf ihren Bahnen. Die Schwerkraft der Erde hält den Mond auf seiner Umlaufbahn und gibt uns unsere Gewichtskraft.

Eine Umlaufbahn entsteht, wenn sich ein Objekt schnell seitwärts bewegt, während die Schwerkraft es zum Zentrum zieht. Ohne Schwerkraft würde es geradlinig davonfliegen; ohne seitliche Geschwindigkeit würde es geradewegs hineinstürzen. Die Gewichtskraft hängt von der Gravitationsfeldstärke ab: etwa 10 N/kg auf der Erde und 1.6 N/kg auf dem Mond. Also gilt Gewichtskraft = Masse × Gravitationsfeldstärke. Deine Masse bleibt überall gleich.

Beispiel mit Lösung

Wie groß ist die Gewichtskraft eines 60 kg schweren Astronauten auf dem Mond (g = 1.6 N/kg)?

  1. Gewichtskraft = Masse × Gravitationsfeldstärke.
  2. 60 × 1.6 = 96.

Antwort:Die Gewichtskraft beträgt 96 N.

Schlüsselwörter

Schwerkraft (Gravitation)
die anziehende Kraft zwischen Massen
Umlaufbahn
eine gekrümmte Bahn um einen größeren Körper
Gravitationsfeldstärke
die Kraft auf jedes kg (N/kg)
Satellit
ein Objekt, das ein größeres umkreist
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Jedes Mal neue Fragen.

Mit Bezug auf NGSS: MS-ESS1-2