Gravitation formt das Weltall
Gravitation hält Planeten auf ihren Bahnen, hält Atmosphären fest und lässt Sterne entstehen. Du erklärst das mit zwei einfachen Regeln.
Das lernst du heute
- Ich kann zwei Regeln der Gravitation nennen.
- Ich kann Planetenbahnen, Atmosphären und Sternentstehung mit Gravitation erklären.
- Ich kann einfache Rechnungen zur Gewichtskraft und zum Abstand lösen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Gravitation und Schwerelosigkeit
Jede Masse zieht jede andere Masse an. Diese Kraft heißt Gravitation. Zwei Regeln helfen. Erstens: Je größer die Massen sind, desto stärker ist die Anziehung. Zweitens: Je weiter die Körper voneinander entfernt sind, desto schwächer ist sie. Verdoppelt sich der Abstand, wird die Kraft nur noch ein Viertel so groß. Planeten bleiben auf ihren Bahnen, weil die Sonne sie anzieht. Ohne die Anziehung würden sie geradeaus davonfliegen. Mit ihr fallen sie ständig an der Sonne vorbei und laufen auf einer fast kreisförmigen Bahn. Auch Atmosphären hängen von der Gravitation ab. Ein Planet hält Gas fest, wenn seine Anziehung stark genug ist. Der Mond hat viel weniger Masse als die Erde. Er hält praktisch keine Atmosphäre. Sterne und Planeten entstehen aus Gas- und Staubwolken. Die Gravitation zieht die Wolke zusammen. Dabei wird sie dichter und heißer. Im Zentrum steigt die Temperatur auf viele Millionen Grad, und die Kernfusion beginnt: Ein Stern ist geboren. Der Rest der Wolke bildet eine Scheibe, aus der Planeten wachsen. Auf Planeten wirkt die Gravitation als Gewichtskraft. Auf der Erde sind es etwa 10 N pro kg, auf dem Mond etwa 1,6 N pro kg.
| Himmelskörper | Gewichtskraft pro kg | Gewichtskraft bei 60 kg |
|---|---|---|
| Erde | etwa 10 N | etwa 600 N |
| Mond | etwa 1,6 N | etwa 96 N |
Abstand und Kraft
- Gegeben: Im Abstand 1 ist die Kraft 36 Einheiten.
- Abstand 2: Die Kraft wird ein Viertel: 36 : 4 = 9.
- Abstand 3: Die Kraft wird ein Neuntel: 36 : 9 = 4.
- Ergebnis: Doppelter Abstand gibt ein Viertel der Kraft, dreifacher Abstand ein Neuntel.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Alles zieht alles an.
Große Massen ziehen stark.
Weit weg wird die Kraft klein.
Ein Beispiel
Du hältst einen Ball an einer Schnur und lässt ihn kreisen. Die Schnur zieht den Ball zu dir. So zieht die Sonne die Planeten.
Schritt für Schritt
Du erklärst eine Planetenbahn in drei Schritten.
- Ein Planet will geradeaus fliegen.
- Die Sonne zieht ihn zu sich.
- Beides zusammen gibt eine fast kreisförmige Bahn.
Mit einem Bild erklärt
| Abstand | Kraft |
|---|---|
| 1 | 36 |
| 2 | 9 |
| 3 | 4 |
Zur Grundlage zurück
- Gravitation und Schwerelosigkeit – Du kennst Gravitation und Schwerelosigkeit.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Ein Mensch hat 60 kg. Auf dem Mond wirken 1,6 N pro kg. Wie viele Newton Gewichtskraft sind das?
Zeig mir den ersten Schritt
Rechne 60 · 1,6.
Lösung ansehen
Lösung: 96
60 · 1,6 = 96 N.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Im Abstand 1 wirkt eine Kraft von 36 Einheiten. Wie groß ist sie im Abstand 3?
Zeig mir den ersten Schritt
Bei dreifachem Abstand wird die Kraft ein Neuntel.
Lösung ansehen
Lösung: 4
36 : 9 = 4 Einheiten.
Tipp: Merke zwei Regeln: mehr Masse, mehr Kraft. Mehr Abstand, weniger Kraft.
Merksatz: Gravitation: je größer die Massen, desto stärker. Je größer der Abstand, desto schwächer. Doppelter Abstand: ein Viertel der Kraft.
Typischer Fehler: Viele sagen, auf dem Mond habe man weniger Masse. Die Masse bleibt gleich. Nur die Gewichtskraft ist kleiner.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an die Regel mit dem Quadrat.
Lösung ansehen
Lösung: Sie wird ein Viertel so groß.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt nicht
Lösung ansehen
Lösung: Seine Anziehung ist zu schwach.
Lösung ansehen
Lösung: Die Gravitation zieht sie zusammen.
Geschafft
Gravitation hält Planeten auf Bahnen, ermöglicht Atmosphären und lässt aus Gaswolken Sterne und Planeten entstehen. Die Kraft steigt mit der Masse und sinkt mit dem Abstand.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
Übungsheft Das Universum erforschen
Kurz erklärt, 48 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.
Das Heft ist für alle kostenlos – auch wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen