Physik Aufgabe Gravitation:Gewichtskraft berechnen?

2 Antworten

Die Antwort von Spikeman unten ist sehr wahrscheinlich, was dein Lehrer von dir will.

Berechne wie stark die Gravitationskraft nach Newton auf die ISS wirkt. Die Formel ist leicht zu finden, zB hier: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gravitation

In der Formel brauchst du die Massen der Körper (Erde und ISS) sowie den Mittelpunktsabstand r. Hier ist zu beachten, dass zum Erdradius die Höhe über dem Meeresspiegel addiert werden muss um auf den korrekten Wert zu kommen (diesen Stolperstein Räume ich dir hiermit aus dem Weg).

Grundsätzlich ist die Aufgabenstellung aber fehlerhaft (siehe Diskussion unten), was deine Probleme die Aufgabe zu lösen verständlich macht.

Ich hoffe das hilft :)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promoviere im Fachbereich Physik in Heidelberg.

Du musst das Gravitationsgesetz von Newton und zusätzlich den Erdradius verwenden, weil der Orstfaktor durch die Höhe schon etwas sinkt.

"Gewichtskraft" ist nebenbei ein problematischer Begriff an dieser Stelle.

Im bewegten Bezugssystem kommt man hier nämlich leicht auf Null.

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@Astrobiophys

Sehe ich überhaupt nicht so!

Die Gewichtskraft ist die Gewichtskraft! Bei einer Rotationsbewegung kommt halt die Trägheit nach außen dazu! DAS ist aber eine andere Kraft! Und auch die Gesamtkraft ist eine andere Kraft!

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@Spikeman197

Die Gewichtskraft ist einfach abhängig vom Bezugssystem.

Im Kontext der allgemeinen Relativitätstheorie wird das spätestens ersichtlich.

Bleiben wir aber bei Newton. Die Gewichtskraft ist ihrer Definition nach, was ein Waage anzeigt. Stelle ich die Waage auf ein Raumfahrzeug neben die Raumstation, ist die Anzeige (ungefähr) null.

Eine imaginäre Waage, die von der Erde aus musst käme auf den gleichen Wert.

Wikipedia (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gewichtskraft) bestätigt meine Aussagen auch mit dem ersten Satz, dass Zenzrifugalkräfte hinzukommen.

Du machst den gleichen Fehler wie die Aufgabenstellung und setzt Gewichtskraft mit Gravitationskraft gleich. Diese Verwirrung ist leider offenkundig auch unter Lehrern verbreitet und allgemein würde ich "Gewichtskraft" auch grundsätzlich als Begriff vermeiden.

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@Astrobiophys

ICH habe doch in in meinem 1. Posting den Begriff 'Gewichtskraft' überhaupt nicht benutzt! Außerdem habe ich nicht behauptet, dass es der Wert sei, der von einer Waage angezeigt wird! Ansonsten würde die Aufgabe auch keinen Sinn ergeben!

Weder ist die Gewichts, ODER GravitationsKraft (die mMn beide das gleiche sind!) der ISS auf ihrer Umlaufbahn Null, noch der Astronauten, oder die eines fliegenden Ballons.

Nur die wirkende Gesamtkraft ist praktisch Null, weil es eine fast gleich große Gleichgewichtskraft gibt!

An welcher Stelle jetzt die Gravitationskraft in einem bewegten System wird (vor allem 'leicht'?) ist mir leider aus Deinen Ausführungen nicht ersichtlich!

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@Spikeman197

Die Aufgabe handelt von der Gewichtskraft und diese ist nicht identisch mit der Gravitationskraft, das ist keine Ermessensfrage, sondern Fakt.

Dafür muss man auch nicht mir persönlich glauben, sondern lediglich den Link zu Wikipedia folgen, den ich oben geliefert habe.

In leicht: zur Gewichtskraft zählt auch die Zentrifugalkraft, was die Aufgabenstellung problematisch macht.

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@Astrobiophys

Ich hab den Link gelesen. So wie ich es verstanden habe, geht es dabei um den Einfluss der Rotation von Himmelskörpern, von der der jeweilige Ortsfaktor abhängt.

Die Bewegung der ISS hat damit rein gar nichts zu tun!

Und man kommt auch recht gut ohne die RelativitätsTheorie aus =;->

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@Spikeman197

Die Rotation des Himmelskörpers ist genau das Problem, da das zu verwendende Bezugssystem für die Aufgabe unklar ist, da sich die ISS unabhängig vom Erdboden bewegt bzw. nicht auf einem Himmelskörper.

Es steht auf Wikipedia auch, dass die Gewichtskraft direkt mit einem Kraftmesser gemessen wird (mit anderen Worten, mit einer Waage). Es ist im vorliegenden Fall aber unklar wo sich eine hypothetische Waage befindet, am sinnvollsten wäre der frei Raum um die ISS oder der Erdboden, beides ist problematisch, ergibt etwa null.

Die Aufgabe meint eigentlich Gravitationskraft, denn dann ist der Fall ganz klar und deine Lösung korrekt, die Aufgabenstellung ist eben lediglich falsch formuliert.

Bei Einstein stellt sich dann noch die Frage relativ zu was eigentlich Beschleunigt wird, die Antwort ist gar nicht, vielmehr ist der Raum gekrümmt, was das gewünschte Bezugssystem noch unklarer macht, ist aber nebensächlich.

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@Astrobiophys

Wir sind noch keinen mm weiter!

Nach Deiner Logik ist die Aufgabe Quatsch, weil sich die ISS ja in einem stabilen Orbit befindet. Aber DAS ist garantiert nicht die Intention der Aufgabe, weshalb die Frage, ob die Aufgabe richtig oder falsch formuliert ist, reiner Formalismus ist UND ich mich frage, warum Du das zu meiner Anwort posten musst!?

DU meinst, die Gravitationskraft und die Gewichtskraft wären nicht das gleiche (was eine Frage der Definition ist) UND vom Bezugssystem abhängig!

Auf Wiki steht dass der Ortsfaktor nicht nur von der Gravitation abhängt, sondern auch der Drehung des Himmelskörpers. Gut, g ist halt auch nicht überall gleich...der Abstand vom Mittelpunkt schwankt, es gibt DichteAnomalien, Himmelskörper drehen sich, ...klar...der Ortsfaktor hängt vom Ort mit diversen Parametern ab! Man könnte auch den Auftrieb der Luft berücksichtigen, wenn es wichtig ist, zB bei Millikan!

Vom Bezugssystem eines Objekts steht da aber NICHTS!

Schon wenn ich in einer Achterbahn fahre, habe ich ein anderes Bezugssystem und die Kraft an einer Federwaage ändert sich permanent! Würde man tatsächlich fragen, wie die 'Gewichtskraft' in einer Achterbahn ist? Sicher nicht!

Es soll die Gewichtskraft von 455 t 400 km über dem Erdboden berechnet werden!

Aber vllt magst Du ja auch darüber philosphieren, dass der Erdradius gar nicht konstant ist und man daher den RotationsElipsoiden und die maximale nördliche/südliche Breite mit dem jeweiligen Radius berücksichtigen.

Sry, dass ich Dich von Deinem hohen Ross hole! Das interessiert hier niemanden die Bohne!

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