Der Unterschied der Gewichtskraft auf der Erde und auf dem Mond?
Hallo:-) Mal angenommen ein Astronaut wiegt auf der Erde 120 kg.
Welches Ergebnis liefert dann die Balkenwaage am Mond?
Was zeigt die Personenwaage am Mond an? Wie viel kg hat der Astronaut tatsächlich am Mond?
Bitte nur antworten, wer es sicher weiß und bitte auch noch eine Erklärung. Danke im Voraus:-)
5 Antworten
... ein Astronaut wiegt auf der Erde 120 kg.
Der Satz ist physikalisch unzulässig. Für den Physiker hat der Körper mit der Masse von 120 kg auf der Erde das Gewicht von 120 mal 9,81 Newton, also 1177,2 Newton, auf dem Mond etwa 196 Newton. Umgangssprachlich meinen wir mit dem obigen Satz sinngemäß, "Der Körper übt auf seine Unterlage eine Gewichtskraft aus, die bei Erdbeschleunigung mit der Masse von 120 kg ausgeübt wird."
Diese 196 Newton ließen sich auf dem Mond z.B. mit einer Federwaage (Kraftmesser) ermitteln oder mit einer elektronischen Personenwaage. Mit der Balkenwaage dagegen können wir Massen vergleichen. Der Astronaut ist da gegen eine Masse von 120 kg aufzuwägen, also besitzt er die Masse von 120 kg. Und diese Masse hat er immer und überall, solange an seiner Substanz nichts hinzugefügt oder weggenommen wird.
Die Balkenwaage zeigt ebenfalls 120 kg an, da auf einer Balkenwaage Massen verglichen wird. Die verringerte Fallbeschleunigung wirkt auf Mensch und Gewichte gleich, sodass betreffs Ortsfaktor g gilt: hebt sich gegen hebt sich.
Anders sieht es bei einer Personenwaage aus, die mittels Feder die tatssächliche Gewichtskraft ermittel: F = m x g
Die gemessene Kraft ist also proportional zum Ortsfaktor g.
g (Erde) = 9,81 m/s^2
g (Mond) = 1,6 m/s^2
In dem Verhältnis 1,6/9,81 = 0,16 verändert sich dann auch die Gewichtskraft.
In dem Fall wäre F(Mond) = F(Erde) x 0,16 = 120 kg x 0,16 = 19,6 kg
Die Personenwaage würde auf dem Mond also 19,6 kg anzeigen.
Tatsächlich beträgt die Masse aber immer noch 120kg, denn wo sollte der Astronaut die Kilos auch verloren haben (siehe Satz von der Erhaltung der Masse)?
1/6 des Erdgewichtes... weil die Gravitation am Mond um 1/6 niedriger ist als die Gravitation der Erde :)
Die Balkenwaage liefert das gleiche Ergebnis da ja auch die Gewichte schwächer angezogen werden.
Nein, die Balkenwaage liefert immer und überall die Masse. Zur Ermittlung der Gewichtskraft brauchen wir einen Kraftmesser.
Ich glaube auf der Erde ist die Kraft 8 mal stärker also ein achte auf dem Mond das sind dann 15 KG
Aber die Gewichtskraft ist doch auf der Erde ca. 10 Newton oder?
Es ist 9,81 Newton pro Kilogramm auf der Erde. Abhängig davon wie weit du dich von Erdmittelpunkt entfernst.
Und auf der Erdoberfläche ist die Gewichtskraft ca. 6x stärker als auf der Mondoberfläche. 120kg auf dem Mond wiegt soviel wie 20 kg auf der Erde. Manche sagen auch, wenn du auf dem Mond weit hoch genug springst, kommst du nicht mehr zurück. Und beim Springen auf dem Mond fällt man etwas langsamer herunter.