Frage von Lulongwing, 60

Gravitation - fällt den jetzt alles gleichschnell?

Hi, ich werde demnächst eine Präsentation über den Gravitation halten und mich natürlich auch mit dieser Frage beschäftigen. Das Problem ist das ich verschiedene antworten auf diese Frage gefunden habe:

Am Bsp.: Hammer Feder im Vakuum

Hammer und Feder fallen gleichschnell zu Erde aber die erde schneller zum Hammer.

Auf den Hammer wirkt mehr Gravitation er besitzt aber auch die größere Masse folglich fallen beide gleichschnell.

Welcher der beiden Aussagen stimmt jetzt.

Noch eine Frage falls die erste Aussage stimmt. Wenn der Hammer Erdmasse hat bewegen sich dann beide mit ca 20 m/s^2 aufeinander zu? und kann man die 9,81 nur verwenden weil das Verhältnis Gegenstand - Erde nie zum tragen kommt?

Antwort
von unhalt, 30

g=9,81 kannst du nur nahe der Erdoberfläche verwenden.

Ansonsten gilt:

F=G*(m1*m2)/r²    Merke hierbei, dass G die Gravitationskonstante ist und g die Gravitationsfeldstärke. D.h. G gilt allgemein, g=G*m/r² nur Objektbezogen (m) und an einer bestimmten Stelle (r = Abstand vom Massemittelpunkt).

Im Gravitationsfeld fällt alles nach m*g=F=m*a gleich schnell da sich die Masse des fallenden Objektes bei der Anziehung und der Gravitation rauskürzt. Es bleibt, das die Grafitationsfeldstärke (g) gleich der Beschleunigung (a) ist: g=a

Anm.: In der Atmosphäre spielt bei der Höchstgeschwindigkeit beim Fall die luftreibung eine Rolle.

Die allgemeine Gravitationsformel lautet: F=G*(m1*m2)/r² d.h. zwischen Hammer und Erde wirkt wirklich eine gößere Kraft als zwischen Feder und Erde. Betrachte hier das Problem im Schwerpunktsystem und du siehst, dass es nur wieder von der Trägheit abhangt, welche sich ja proportional mitverändert. Also bleibt alles unveändert.

lg

Antwort
von AnglerAut, 29

Die 9,81 ergeben sich aus der Masse der Erde und dem Abstand zum Schwerpunkt der Erde, in diesem Fall auf der Erdoberfläche.

Die Masse des Hammers reicht nicht aus um in irgendeiner Weise eine relevante oder auch nur messbare Schwerkraft zu erzeugen. Die "Hammermassenbeschleunigung" ist also 0,00.

Insofern stimmt die erste Aussage, der "aber-Satz" ist aber nur eine theoretische Spielerei der 1000sten Nachkommastelle.

Der Hammer wird also mit 9,81 m/s^2 beschleunigt, die Erde mit 0,00 m/s^2 und das selbe gilt auch für jedes andere Objekt im Vakuum auf der Erdoberfläche.

(Die Erde ist keine Kugel, daher variiert diese 9,81 noch ein wenig zwischen Pol und Äquator)

Kommentar von Lulongwing ,

wenn der Betrachter sich also mit der Erde bewegt fällt der Hammer schneller wenn auch nur sehr sehr sehr gering. Man muss natürlich beide nach einander fallen lassen.

Antwort
von McHabitay, 25

Da musst du betrachten in welchem System du die Bewegungen betrachtest. Da wäre zum einen das Schwerpunktssystem und zum anderen das System, wo der Abstand relativ zu einem Punk auf der Erde definiert wird. Von den Aussagen stimmen eben beide. Im Schwerpunktesystem stimmt die zweite Aussage im Ortssystem stimmt die erste Aussage. 

Kommentar von McHabitay ,

Die Aussage mit den zwei Erden im Abstand muss man gesondert betrachten. Da gilt einfach die Formel F = G*(m1 * m2)/r^2 

F: Kraft zwischen den Planeten

m1, m2: Masse der jeweiligen Planeten

r: Abstand der Schwerpunkte der Planeten

G: Gravitationskonstante

Und da F=m*a => a = F/m => 

 (G(m1 * m2)/r^2)/m1 = a_m1 (Beschleunigung von m1)

(G(m1 * m2)/r^2)/m2 = a_m2 (Beschleunigung von m2)

Antwort
von Striker310501, 24

Es stimmen beide. Lässt man einen Hammer und eine Feder gleichzeitig auf die Erde im Vakuum fallen kommen beide gleichzeitig an. Lässt man stattdessen 2 gleich große erden im Vakuum auf die Gegenstände fallen kommt die beim Hammer zuerst an

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