Felder im Vergleich: auch die Schwerkraft
Elektrische, magnetische und Gravitationsfelder haben Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Das Gravitationsfeld wirkt auf jede Masse.
Das lernst du heute
- Ich kann Gemeinsamkeiten und Unterschiede der drei Felder nennen.
- Ich kann Kräfte im Gravitationsfeld berechnen.
- Ich kann Felder in einer Tabelle vergleichen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Masse und Gewichtskraft, Was ist ein Feld? Elektrisches und magnetisches Feld
Die Erde zieht alle Körper an. Das ist ein Gravitationsfeld. Jeder Körper mit Masse hat eines, doch bei kleinen Massen ist es sehr schwach. Die Erde ist so schwer, dass wir ihr Feld deutlich spüren. Die Kraft auf einen Körper heißt Gewichtskraft. Auf der Erde gilt gerundet 10 N je Kilogramm. Ein Körper mit 5 kg erfährt 50 N. Auf dem Mond ist das Feld schwächer: etwa 1,6 N je Kilogramm. Eine Person mit 60 kg erfährt auf der Erde 600 N, auf dem Mond etwa 96 N. Gemeinsamkeit aller drei Felder: Sie wirken auf Probekörper aus der Ferne, ohne Berührung. Unterschied: Das Gravitationsfeld wirkt immer anziehend auf jede Masse. Das elektrische Feld wirkt auf Ladungen, anziehend oder abstoßend. Das magnetische Feld wirkt nur auf Magnete und Eisen und hat zwei Pole.
| Gravitation | elektrisch | magnetisch | |
|---|---|---|---|
| wirkt auf | alle Massen | Ladungen | Magnete, Eisen |
| Kraft | nur anziehend | anziehend oder abstoßend | anziehend oder abstoßend |
| Pole/Ladungen | keine | + und − | Nord und Süd |
Gewichtskraft berechnen
- Masse: 60 kg.
- Erde: 10 N je kg, 60 · 10 = 600 N.
- Mond: 1,6 N je kg, 60 · 1,6 = 96 N.
- Die Kraft ist auf dem Mond viel kleiner.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Schwerkraft zieht immer an.
Ladungen ziehen oder stoßen ab.
Magnete ziehen oder stoßen ab.
Ein Beispiel
Du hebst einen Eimer. Die Erde zieht ihn nach unten. Mit einem Magneten hebst du eine Büroklammer nach oben.
Schritt für Schritt
Du vergleichst Felder.
- Wirkt es auf Massen, Ladungen oder Magnete?
- Zieht oder stößt es auch ab?
- Gibt es Pole?
- Trage ein.
Mit einem Bild erklärt
| Frage | Gravitation | elektrisch | magnetisch |
|---|---|---|---|
| stößt es auch ab? | nein | ja | ja |
Zur Grundlage zurück
- Masse und Gewichtskraft – Du kennst Masse und Gewichtskraft.
- Was ist ein Feld? Elektrisches und magnetisches Feld – Du kennst elektrische und magnetische Felder.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Ein Körper hat 5 kg. Wie groß ist die Gewichtskraft auf der Erde (10 N/kg)?
Zeig mir den ersten Schritt
5 · 10.
Lösung ansehen
Lösung: 50
5 · 10 = 50 N.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Eine Person hat 60 kg. Wie groß ist die Gewichtskraft auf der Erde (10 N/kg)?
Zeig mir den ersten Schritt
60 · 10.
Lösung ansehen
Lösung: 600
60 · 10 = 600 N.
Tipp: Rechne Gewichtskraft = Masse · Feldstärke. Auf der Erde nimmst du für die Feldstärke 10 N/kg.
Merksatz: Alle drei Felder wirken aus der Ferne. Gravitation zieht nur an, elektrische und magnetische Felder können anziehen und abstoßen.
Typischer Fehler: Oft wird gedacht, die Schwerkraft wirke nur auf der Erde. Sie wirkt überall dort, wo Masse ist.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Das Gravitationsfeld
Lösung ansehen
Lösung: Auf Magnete und Eisen
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Frage 4 Auf dem Mond hat ein Körper 10 kg und erfährt etwa 1,6 N je kg. Wie viel Newton sind das?
Zeig mir den ersten Schritt
10 · 1,6.
Lösung ansehen
Lösung: 16
10 · 1,6 = 16 N.
Lösung ansehen
Lösung: Ihre Masse ist viel zu klein.
Geschafft
Gravitation, elektrisches und magnetisches Feld sind Kraftfelder. Sie unterscheiden sich in dem, worauf sie wirken, und in der Richtung der Kraft.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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