| Autor |
Nachricht |
Käpsle
Gast
|
 Käpsle Verfasst am: 03. Mai 2014 07:47 Titel: Apollo 15 Schwerkraft-Experiment auf dem Mond |
 |
|
Meine Frage:
Eine Frage eines Physik-Laien... Bei dem Experiment auf dem Mond wurde gezeigt, dass eine Feder und eine Kugel gleich schnell fallen, wenn der Planet keine Atmosphäre hat, soweit so gut, aber ich hab mich jetzt gefragt, wieso die Kugel nicht doch schneller fällt, denn sie hat doch mehr Masse als eine Feder, oder nicht? Und ich dachte, dass je größer die Masse ist, desto größer ist die Schwerkraft, die von ihr wirkt, also müssten sich Mond - Kugel doch mehr gegenseitig anziehen, als Mond-Feder...?
Meine Ideen:
Ich denk selbst, dass die Masse der Kugel einfach zu gering größer ist und der Effekt dadurch minimal ist, aber irgendwie hoffe ich auf eine bessere Erklärung... |
|
 |
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18196
|
| TomS Verfasst am: 03. Mai 2014 08:20 Titel: |
|
|
Nun, kurz gesagt liegt das daran, dass träge und schwere Masse identisch sind. Warum das so ist man man in der Newtonschen Mechanik nicht verstehen, allenfalls beobachten.
Erklärungsversuch: gemäß den Newtonschen Gesetzen gilt
D.h. eine äußere Kraft F verursacht bei einem Körper mit träger Masse m_t die Beschleunigung a. Die träge Masse ist die Masse, die der beschleunigenden Kraft sozusagen eine "Widerstand" entgegensetzt.
Nun betrachten wir speziell die Gewichtskraft
mit dem Ortsfaktor g und der schweren Masse m_s. Die schwere Masse ist vergleichbar mit einer "gravitativen Ladung", d.h. je größer diese Masse, desto stärker die Kraft.
Wichtig ist, diese beiden Massen (zunächst) außeinanderzuhalten. Die schwere Masse verursacht die Gewichtskraft, die träge Masse widersetzt sich eine beliebigen beschleunigenden Kraft.
Wir setzen nun
Nun beobachtet man für beliebige Körper, dass diese im luftleeren Raum immer exakt mit der Erdbeschleunigung fallen, d.h.
Daraus folgt, dass der Quotient Eins ist, und damit
Träge und schwere Masse sind also (im Rahmen der experimentellen Genauigkeit) identisch.
Eine Begründung dafür liefert erst die allgemeine Relativitätstheorie.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
|
| D2 Verfasst am: 03. Mai 2014 10:22 Titel: |
|
|
| TomS hat Folgendes geschrieben: | Nun betrachten wir speziell die Gewichtskraft
mit dem Ortsfaktor g und der schweren Masse m_s. Die schwere Masse ist vergleichbar mit einer "gravitativen Ladung", d.h. je größer diese Masse, desto stärker die Kraft. |
Da es um Mong ging, sollte man erwähnen, dass die Schwerebeschleunigung g durch beiden Massen Erde und Mond bestimmt wird.
"Erdschwerefeld außerhalb der Erde
Abnahme der Schwerebeschleunigung mit zunehmender Höhe
In der Nähe der Erdoberfläche nimmt g um etwa 3,1 µm/s2 pro gestiegenem Meter ab. Außerhalb der Erde nimmt die Schwerebeschleunigung g proportional zum Quadrat des Abstandes vom Erdmittelpunkt ab. Das Erdschwerefeld ist somit (wie das Schwerefeld jedes Himmelskörpers) prinzipiell unbegrenzt, wird aber mit wachsender Entfernung schnell schwächer." http://de.wikipedia.org/wiki/Schwerefeld
Wenn beiden Massen und Abstand zwischen diesen bekannt sind,
besser die Gravitationskonstante G benutzen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation
_________________
Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
|
|
Systemdynamiker
Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen
|
| Systemdynamiker Verfasst am: 07. Mai 2014 06:49 Titel: Gezeiten |
|
|
| Zitat: | | Nun betrachten wir speziell die Gewichtskraft mit dem Ortsfaktor g und der schweren Masse m_s. Die schwere Masse ist vergleichbar mit einer "gravitativen Ladung", d.h. je größer diese Masse, desto stärker die Kraft. |
Gravitationsladung habe ich früher selber auch verwendet, um die schwere Masse zu umschreiben. Wieso dann nicht Gravitationsfeldstärke für g? Wieso Ortsfaktor?
| Zitat: | | Da es um Mong ging, sollte man erwähnen, dass die Schwerebeschleunigung g durch beiden Massen Erde und Mond bestimmt wird. |
Das ist so nicht richtig. Nimmt man nur das Erde-Mond-System, fallen beide Körper gegeneinander. Lokal, d.h. auf dem Mond ist das Schwerefeld der Erde nicht direkt nachweisbar, nur das Gezeitenfeld.
Das Gezeitenfeld ist ein schönes Bild: die Sonne zieht z.B. die Erde etwa 180 mal stärker an als der Mond; trotzdem macht sich der Mond auf der Erde doppelt so stark bemerkbar wie die Sonne. Dies, weil nicht die absolute Stärke des Gravitationsfeldes zählt, sondern nur die Stärke des Gezeitenfeldes.
Zufällig habe ich Newtons "Mathematische Prinzipien der Naturlehre" (Darmstadt 1963) auf dem Tisch. Im Abschnitt III/III. Buch schreibt er über die Grösse der Meeresfluth. Dabei argumentiert er rein geometrisch in seinem absoluten Raum. Aber nach Faraday und Einstein haben wir mit dem Gravitationsfeld ein umfassenderes Bild. Mehr dazu unter https://www.youtube.com/watch?v=OkFUhcSCncI
_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer |
|
|
TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18196
|
| TomS Verfasst am: 07. Mai 2014 07:12 Titel: Re: Gezeiten |
|
|
| Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | | Nun betrachten wir speziell die Gewichtskraft mit dem Ortsfaktor g und der schweren Masse m_s. Die schwere Masse ist vergleichbar mit einer "gravitativen Ladung", d.h. je größer diese Masse, desto stärker die Kraft. |
Gravitationsladung habe ich früher selber auch verwendet, um die schwere Masse zu umschreiben. Wieso dann nicht Gravitationsfeldstärke für g? Wieso Ortsfaktor? |
Immer eins nach dem anderen.
Natürlich wäre der nächste Schritt, g durch das Newtonsche Gravitationsgesetz auszudrücken und g als Feldstärke zu interpretieren. Aber zunächst mal wollte ich den konzeptionellen Unterschied zwischen schwerer und träger Masse sowie ihre numerische Gleichheit deutlich machen.
Nur, bisher hat sich Käpsle noch nicht zurückgemeldet ...
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
