Frage von brauchehilfe16x, 46

Hat jemand Ahnung vom Fach Physik?

Hallo erstmal, also ich bräuchte dringend Hilfe bei einer Physik Aufgabe, weil die leider benotet wird. Ich hab die Aufgabe zwar verstanden, bin mir mit meiner Lösung allerdings nicht wirklich sicher. Also die Aufgabe lautet: Die Fallbeschleunigung beträgt in 0 km Höhe über der Venusoberfläche 8,87 m/s^2. a) Warum hat die Fallbeschleunigung der Erde einen anderen Zahlenwert ( 9,81 m/s^2)? Meine Antwort: Ich hätte gesagt, dass die Erde eine höhere Dichte hat als die Venus, weshalb auch die Anziehungskraft größer ist. ( in Bezug auf die Masse und den Erdmittelpunkt fällt mir keine ,,sinnvolle'' Antwort ein). b) Welches Gewicht hätte eine Venusbewohnerin auf der Erde, wenn diese auf der Venus 563,2N wiegt? Meine Antwort: Ich hätte erstmal F(Anziehungskraft) und F( Radialkraft) gleichgesetzt und nach m umgestellt. Also m=(g*r²/ gamma). Da kommt aber leider nicht das gesuchte Gewicht raus, sondern die Masse der Erde. Also habe ich da leider keine Ahnung. Ich bin für jede Hilfe offen und für jede Antwort dankbar !! Danke im Voraus !

Antwort
von Willy1729, 46

Hallo,

die Fallbeschleunigung auf der Oberfläche eines Planeten berechnet sich nach der Formel: g=G*(m/r²), wobei G die Gravitationskonstante ist. Ihr Betrag ist 6,67384*10^-11.

Wenn Du hier die Werte für die Venus einsetzt:

m=4,869*10^24 kg, r=6,052*10^6 m, kommst Du auf eine Fallbeschleunigung von 8,872 m/s².

Das Gewicht der Venusbewohnerin mußt Du einfach mit dem Quotienten aus der Fallbeschleunigung auf der Erde und der auf der Venus multiplizieren, also mit 9,81/8,87=1,106. Dann kommst Du auf 622,9 N.

Herzliche Grüße,

Willy

Antwort
von Discipulus77, 39
  1. Die Erde hat bei größerem Volumen mehr Masse. Deshalb ist die GK stärker. Tatsächlich sind sich die Dichte und der Durchmesser der Erde ähnlich, diese hat aber eben mehr Masse.
  2. F = m * g(Venus) Jetzt nach M umstellen. Dann mit der Erdbeschleunigung multiplizieren.
Kommentar von Discipulus77 ,

Außerdem ist Masse nicht gleich Gewicht. Mit Gewicht ist die Gewichtskraft in Newton gemeint (F = m * g). Bei deinem Ansatz berechnest du nicht das Gewicht. Außerdem kürzen sich die kleinen Massen m ohnehin weg. 

Antwort
von Spezialwidde, 42

Zu A: Die Erde hat ja eine größere Masse als die Venus. Das bedeutet sie hat mehr Gravitation, das reicht als ANtwort. Zu B: Du kannst die Formel F=m*g benutzen und nach m auflösen, die Gewichtskraft und den Ortsfaktor der Venus hast du ja. Dann krigst du die Masse ja haraus und rechnest mit dem Ortsfaktor der Erde die neue Gewichtskraft aus.


Kommentar von brauchehilfe16x ,

Erstmal danke! Zu A: Ja daran habe ich auch schon gedacht, aber hat Saturn nicht eine viel größere Masse und trotzdem eine geringere Kraft? 

Kommentar von Spezialwidde ,

Saturn hat wesentlich mehr Gravitationskraft als Erde und Venus. Das Problem: Er ist ein Gasriese und hat keine feste Oberfläche die man als Referenz nehmen könnte.

Kommentar von Willy1729 ,

Mit der größeren Masse allein hat das nichts zu tun. 

Ein Planet, der nur ein Millionstel der Erdmasse besäße, aber einen Radius von nur 3 km, besäße eine Fallbeschleunigung von 44,3 m/s², also mehr als die vierfache der Fallbeschleunigung auf der Erdoberfläche.

Gruß, Willy

Kommentar von Spezialwidde ,

Ja, das stimmt. Die Gravitationsfeldstärke ist da das Maß der Dinge ;-) Diese Größe ist mir auch bekannt. Aber gib mir mal bei einem Gasriesen eine Oberfläche an, das ist schlicht nicht möglich. Er wird ja kontinuierlich dichter je tiefer man kommt. Und um den Kern hat man metallischen Wasserstoff, der hat die größte bekannte Dichte unter Elementen (also intakten Atomen)

Kommentar von Willy1729 ,

Mein Kommentar bezog sich weniger auf Saturn als darauf, daß höhere Masse nicht automatisch eine höhere Fallbeschleunigung bedeutet. Mit der fehlenden Oberfläche von Saturn und der unterschiedlichen Dichtezunahme hast Du natürlich recht.

Alles Gute,

Willy

Kommentar von Spezialwidde ,

Ok, dann haben wir etwas aneinander vorbeigeredet, sorry ;-)

Antwort
von lks72, 38

Die Gravitationsfeldstärke bzw. Fallbeschleunigung auf der Oberfläche eines runden Planeten hängt von der Masse UND dem Radius ab. Die Erde ist größer und schwerer als die Venus, das erste reduziert die Gravitationsfeldstärke, der zweite Faktor verstärkt sie. Welcher Einfluss überwiegt, muss man ausrechnen, das heißt, Masse und Radius von Erde und Venus raussuchen und rechnen.

g = G * m / r^2, mit G = 6,6 * 10^(-11) und m = Masse des Planeten.

Antwort
von bmke2012, 28

Teil a) Die Argumentation mit der Dichte ist i.O., wenn die Planeten den selben Duchmesser haben!

Teil b) Das Gewicht eines Körpers ist ja nun mal Masse mal Fallbeschleunigung an der Oberfläche. Also F = m * g

Auf der Venus ist  g1 = 8,87 m/sec², somit F1 = m* g1
Auf der Erde ist g2 = 9,81 m/sec², somit F2 = m *g2
Jetzt erst Gleichung nach "m" umformen und in die zweite einsetzen.

=> F2 = F1 * g2 /g1

Fertig!

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