Gravitation und Schwerelosigkeit
Alle Körper ziehen sich an. Diese Kraft heißt Gravitation. Sie hält Planeten und Monde auf ihren Bahnen.
Das lernst du heute
- Ich kann Gravitation als Kraft zwischen Massen beschreiben.
- Ich kann Beispiele für die Wirkung der Gravitation nennen.
- Ich kann erklären, warum Astronauten schweben.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Sonne, Erde und Mond im Modell
Zwischen allen Körpern wirkt eine anziehende Kraft. Sie heißt Gravitation. Sie ist größer, wenn die Körper mehr Masse haben. Sie wird kleiner, wenn der Abstand wächst. Im Alltag merken wir nur die Anziehung der Erde. Sie hält uns am Boden und zieht Gegenstände nach unten. Das ist die Gewichtskraft. Die Sonne hat so viel Masse, dass ihre Gravitation die Planeten auf ihren Bahnen hält. Die Erde hält den Mond. Der Mond hat weniger Masse als die Erde. Auf ihm ist die Gravitation etwa ein Sechstel so groß. Darum ist die Gewichtskraft eines Körpers dort nur etwa ein Sechstel so groß. Seine Masse bleibt gleich. Schwerelosigkeit bedeutet: Man spürt keine Gewichtskraft. Die Raumstation fliegt etwa 400 Kilometer über der Erde. Dort ist die Gravitation noch fast so groß wie am Boden. Die Station und die Astronauten fallen aber gemeinsam um die Erde herum. Sie fallen dabei ständig, verfehlen die Erde aber. Darum schweben sie in der Station. Schwerelosigkeit spürt man also immer, wenn man frei fällt, zum Beispiel ganz kurz auch im Freifallturm.
| Ort | Gravitation | Gewichtskraft eines Körpers mit 6 kg Masse |
|---|---|---|
| Erde | 1 | ca. 60 N |
| Mond | ca. ein Sechstel | ca. 10 N |
Warum schweben Astronauten?
- Die Raumstation ist etwa 400 Kilometer hoch. Dort gibt es noch fast volle Gravitation.
- Station und Astronaut bewegen sich sehr schnell um die Erde.
- Sie fallen ständig gemeinsam um die Erde herum.
- Darum spüren die Astronauten ihr Gewicht nicht: Sie schweben.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Körper ziehen sich an.
Die Erde zieht dich nach unten.
Die Sonne hält die Planeten.
Ein Beispiel
Ohne schweren Raumanzug könntest du auf dem Mond etwa sechsmal so hoch springen wie auf der Erde. Der Grund ist die geringere Gravitation.
Schritt für Schritt
Wir vergleichen die Gewichtskraft auf Erde und Mond.
- Gewichtskraft auf der Erde: zum Beispiel 60 N.
- Auf dem Mond ist die Gravitation etwa ein Sechstel.
- 60 N : 6 = 10 N.
- Die Masse bleibt gleich.
Mit einem Bild erklärt
| Erde | Mond | |
|---|---|---|
| Gravitation | 1 | etwa ein Sechstel |
| Masse eines Körpers | gleich | gleich |
| Gewichtskraft | groß | etwa ein Sechstel |
Zur Grundlage zurück
- Sonne, Erde und Mond im Modell – Du kennst schon die Bewegung von Mond und Erde.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke daran, was passiert, wenn du einen Ball loslässt.
Lösung ansehen
Lösung: Eine Anziehungskraft zwischen Körpern
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Körper hat auf der Erde eine Gewichtskraft von 60 N. Auf dem Mond ist die Gravitation etwa ein Sechstel. Wie viele Newton sind es ungefähr auf dem Mond?
Zeig mir den ersten Schritt
Teile durch 6.
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Lösung: 10
60 N : 6 = 10 N.
Tipp: Probiere es aus: Lass einen Ball los. Er fällt, weil ihn die Erde anzieht. Auch der Ball zieht die Erde an. Die Erde hat aber so viel mehr Masse, dass man das nicht merkt.
Merksatz: Gravitation ist die Anziehungskraft zwischen Massen. Mehr Masse bedeutet mehr Kraft. Mehr Abstand bedeutet weniger Kraft.
Typischer Fehler: Viele denken, im Weltall gebe es keine Gravitation. Das stimmt nicht. Auch dort wirkt sie. Astronauten schweben, weil sie mit der Station um die Erde fallen. Und Masse und Gewichtskraft sind nicht dasselbe: Auf dem Mond hat ein Körper die gleiche Masse, aber weniger Gewichtskraft.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Die Gravitation der Sonne
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Lösung: Sie fallen gemeinsam mit der Station um die Erde.
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: Stimmt
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Lösung: Etwa ein Sechstel
Geschafft
Gravitation ist die Kraft, mit der sich Körper anziehen. Sie hält uns am Boden, den Mond bei der Erde und die Planeten bei der Sonne. Auf dem Mond ist sie etwa ein Sechstel so groß wie auf der Erde. Schwerelosigkeit entsteht, weil Raumstation und Astronauten gemeinsam um die Erde fallen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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