Wie erkläre ich das Gravitationsfeld des erdmondes?

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3 Antworten

Hallo Geography,

keine Angst.. Physik beißt nicht. ;-)

Auf welchem Niveau soll die Erklärung denn sein?

Und was verstehst Du unter einer Zeichung?

Gravitation ist ja nur ein komplizierterer Ausdruck für Schwerkraft. Nach Newton ziehen sich alle Massen gegenseitig an. Eine tiefere Begründung dafür gibt Newton nicht, es ist einfach eine Beobachtung: Der Apfel fällt vom Baum, weil er von der Erde angezogen wird. Der Mond umrundet die Erde, weil er von der Erde angezogen wird.

"Graviationsfeld" bedeutet einfach, dass die Schwerkraft, die ein Körper ausübt an jedem Ort in seiner Umgebung einen bestimmten Wert hat.

Mit dem, was man über die Schwerkraft so weiß, kann man sich deshalb leicht ein paar Eigenschaften des Schwerefeldes überlegen:

Die Schwerkraft, die ein Körper ausübt, ist umso größer, je näher man diesem Körper ist. Die Schwerkraft sinkt also mit wachsendem Abstand. Sie sinkt sogar quadratisch mit dem Abstand, ist also proportional zu 1/r². Die Schwerkraft ist radialsymmetrisch, es handelt sich um eine sogenannte Zentralkraft. Und dann steht es eigentlich schon fast da:

F_Mond = const * 1/r²

Die Konstante ist nach F = m*g die Schwerebeschleunigung auf dem Mond

Die ergibt sich aus dessen Masse und dessen Radius (und der Gravitationskonstente G) zu

g_Mond = G * M_Mond/ (R_Mond)² = (nachschlagen und einsetzen= 1,62 m/s²

Und so könntest es dann auch zeichnen.

Herleitungen und weiterführende Erklärungen findest Du z.B. hier:

http://www.leifiphysik.de/mechanik/gravitationsgesetz-und-feld

Grüße

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Der Mond hat lt. Wikipedia rund 7,349 * 10²² kg Masse, welche wiederrum aus Materie und Bindungsenergie besteht.

Die Masse ist verantwortlich für das G-Feld, durch welches jede andere Masse im Universum mehr oder weniger stark zum Mond hin beschleunigt wird, da mit dem Abstand das G-Feld auf ein Objekt schwächer wirkt.

Ein Objekt mit doppelter Masse erhält durch den Mond den doppelten Impuls.

Entscheidend ist aber auch die Dichte und die Dichteverteilung für die Form die G-Feldes: Wenn die Mondmasse stark komprimiert wäre, wäre die Anziehungskraft in dessen Nähe viel stärker, als so.

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Kommentar von Geography
03.11.2016, 21:00

Dankeschön 🙄😩

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Das Gravitationsfeld kommt auf die gleiche Weise zu Stande wie bei aller anderen Materie auch. Mit der Masse des Körpers, des Moleküls von mir aus, steigt die Anziehungskraft. Alle Materie zieht sich gegenseitig an, die schwerere stärker als die leichtere, mit der Distanz nimmt die Kraft ab. Die Erde zieht den Mond an und andersherum. Siehe Ebbe und Flut. Irgendwann kracht der Mond auch in die Erde weil die Umlaufbahn jeden Moment unmerklich enger wird. Wie dem auch sei. Interessanter sidefact: Luftfilter für Ultrareinräume wie Labors funktionieren so: nachdem die Luft von großen Verunreinigungen gesäubert ist, leitet man die durch einen Filter, dessen Struktur so fein ist, das kleine Moleküle durch die Gravitationskraft (in dem Falle Van-der-Waals-Kraft) von den Filterhärchen angesaugt werden und kleben bleiben.

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Kommentar von zalto
03.11.2016, 21:34

Die Erklärung fängt gut an, wird aber zunehmend diffuser. Die van-der-Waals-Kräfte sind elektromagnetische Wechselwirkungen, keine Gravitations-Wechselwirkungen.

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Kommentar von Askomat
03.11.2016, 21:45

Ist richtig. Ich wollte darauf hinaus das die van der waals Kräfte mit zunehmender Masse zunehmen. Aber das liegt dann an der zunehmenden intramolekularen Elektronegativität und nicht an der zunehmender Masse. Von daher: vanderwaalskrafte aus der oberen Antwort nehmen, dann stimmts trotzdem noch.

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Kommentar von Askomat
04.11.2016, 10:14

Stimmt auch. Dann bin ich wohl ganz schön vorbeigeschossen mit meiner Antwort. Ich war mir auch unsicher aber hab's trotzdem geschrieben, weil es in die Argumentation gepasst hat, ohne es nochmal nachzusehen. Hab ich jetzt aber getan und es sieht so aus: Ja, der Mond entfernt sich von der Erde, weil er in seiner Umlaufbahn beschleunigt wird, durch die Rückkopplung der Energie der Gezeiten. Die Folgen sind : Dem Erde-Mond-System wird durch den zunehmenden Abstand Energie entzogen, die Mond-Rotation gleich sich der Erde-Rotation an, die Erd-Rotation wird abgebremst, dadurch die Tage länger. Letztendlich geht der Mond aber nicht verloren sondern stabilisiert sich irgendwann in einer etwas entfernteren Umlaufbahn wenn sich Zentrifugalkraft und Gravitation die Waage halten.

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