Gravitation: die schwere Masse und die Gewichtskraft: Unterschied zwischen den Versionen

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  Bild:Flut_Ebbe_Bucht von Fundy.jpg|Flut und Ebbe in einem Hafen.<br/>Video:[https://www.youtube.com/watch?v=n4bpGTrcPoQ Sendung mit der Maus]
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  Bild:Gummiband_Apfel.jpg|Was zieht den Apfel nach unten?
 
  Bild:Gummiband_Apfel.jpg|Was zieht den Apfel nach unten?
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:Man vergleicht den Testgegenstand und das Standardkilogramm, indem man sie auf eine Balkenwaage legt und auf die gleiche Erdanziehung prüft. Ist die Waage im Gleichgewicht, so hat der Testgegenstand auch eine Masse von 1kg.
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:Man vergleicht den Testgegenstand und das Standardkilogramm, indem man sie auf eine Balkenwaage legt und auf die gleiche Erdanziehung, genauer gesagt, auf die gleiche Gewichtskraft, prüft. Ist die Waage im Gleichgewicht, so hat der Testgegenstand auch eine Masse von 1kg.
  
 
*Wie stellt man kleinere oder größere Gewichtstücke her?
 
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:Möchte man ein Gewichtstück mit 100g Masse haben, so muss man 10 identische Kopien herstellen, die auf der Waage mit dem Urkilogramm im Gleichgewicht sind.
 
:Möchte man ein Gewichtstück mit 100g Masse haben, so muss man 10 identische Kopien herstellen, die auf der Waage mit dem Urkilogramm im Gleichgewicht sind.
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*Auf der Suche nach einer besseren Definition
 
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:[http://www.n-tv.de/mediathek/videos/wissen/Was-ist-ein-Kilogramm-article1002836.html Was ist ein Kilogramm?] (ntv-Mediathek)
 
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:[http://www.cartoonland.de/archiv/rundeste-objekt-welt/ Das rundeste Objekt der Welt!] (mit deutschen Untertiteln)
 
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:[http://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y&feature=youtu.be World's Roundest Object!] (Veritasium)
 
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==Massenanziehung (Gravitation)==
 
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*Wir werden zur Erde hin angezogen, aber die Menschen in Australien auch!
 
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*Auf dem Mond fühlt man sich leichter!
 
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*Bei einem Magneten ziehen sich Nord- und Südpol bei großen Abständen weniger stark an.
 
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:Zwei Nordpole und der Südpol ziehen sich noch stärker an.
 
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*Alle Körper ziehen sich gegenseitig an!
 
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*Je mehr Masse sie haben, umso stärker ist die Anziehungskraft.
 
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*Je näher die Gegenstände sind, desto stärker ist die Anziehungskraft.
 
  
 
==Die Gewichtskraft und der Ortsfaktor==
 
==Die Gewichtskraft und der Ortsfaktor==
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Die Kraft mit dem ein Gegenstand und die Erde zueinandergezogen werden, nennt man auch ''Gewichtskraft'' oder manchmal kurz nur ''Gewicht'' eines Gegenstandes. Je "größer" der Gegenstand, desto stärker die Gewichtskraft.
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Die [[Die Kraft|Kraft]] mit dem ein Gegenstand und die Erde zueinandergezogen werden, nennt man auch ''Gewichtskraft'' oder manchmal kurz nur ''Gewicht'' eines Gegenstandes. Je "größer" der Gegenstand, desto stärker die Gewichtskraft.
  
 
Die Stärke der Gewichtskraft hängt aber nicht nur von der "Größe" des Gegenstandes ab. Der gleiche Gegenstand wird auf der Erde und auf dem Mond eine unterschiedliche Gewichtskraft haben, obwohl er die gleiche Masse hat! Sogar auf der Erde kann man an verschiedenen Orten eine leichte Veränderung der Gewichtskraft messen. Die Gewichtskraft hängt also noch vom Ort ab, an dem der Gegenstand sich befindet.
 
Die Stärke der Gewichtskraft hängt aber nicht nur von der "Größe" des Gegenstandes ab. Der gleiche Gegenstand wird auf der Erde und auf dem Mond eine unterschiedliche Gewichtskraft haben, obwohl er die gleiche Masse hat! Sogar auf der Erde kann man an verschiedenen Orten eine leichte Veränderung der Gewichtskraft messen. Die Gewichtskraft hängt also noch vom Ort ab, an dem der Gegenstand sich befindet.
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===Messung der Gewichtskraft===
 
===Messung der Gewichtskraft===
 
;Aufbau
 
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Um den Zusammenhang genau zu untersuchen, misst man die (schwere) Masse mit einer Balkenwaage und die Kraft mit einem  [[Kräfte verformen: statisches Messen einer Kraft (Das Hookesche Gesetz)|Federkraftmesser]]. Man kann also einfach Gewichtsstücke bekannter Masse an eine Federkraftmesser hängen.
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Um den Zusammenhang genau zu untersuchen, misst man die (schwere) Masse mit einer Balkenwaage und die Kraft mit einem  [[Kräfte verformen: statisches Messen einer Kraft (Das Hookesche Gesetz)|Federkraftmesser]]. Man kann also einfach Gewichtsstücke bekannter Masse an einen Federkraftmesser hängen.
  
 
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==Links==
 
==Links==
 
*[http://www.youtube.com/watch?v=K3VQ3khW7kw euronews space : Wie die Schwerkraft die Erde fest im Griff hat]
 
*[http://www.youtube.com/watch?v=K3VQ3khW7kw euronews space : Wie die Schwerkraft die Erde fest im Griff hat]
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*[http://www.youtube.com/watch?v=do3ruZqaIt0 Sendung mit der Maus - Wie entstehen Ebbe und Flut]
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*[https://www.youtube.com/watch?v=n4bpGTrcPoQ Sendung mit der Maus - Wie entstehen Ebbe und Flut]
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=TuVsCsieCVA Wissen vor 8: Wie kommt es zu Ebbe und Flut]
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=TuVsCsieCVA Wissen vor 8: Wie kommt es zu Ebbe und Flut]
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**[http://www.wdr.de/tv/kopfball/sendungsbeitraege/2011/0612/gezeiten.jsp ARD Kopfball: Wie entstehen Ebbe und Flut?]
 
*[http://www.youtube.com/watch?v=mezkHBPLZ4A Was ist Gravitation?] (Eine Umfrage von "veritaserum")
 
*[http://www.youtube.com/watch?v=mezkHBPLZ4A Was ist Gravitation?] (Eine Umfrage von "veritaserum")
 
*[http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kraft-und-masse-ortsfaktor/versuche LEIFI Gewichtskraft Gravitationsdrehwaage]
 
*[http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/kraft-und-masse-ortsfaktor/versuche LEIFI Gewichtskraft Gravitationsdrehwaage]
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*[http://www.fourmilab.ch/gravitation/foobar/ Gravitationsdrehwaage selbst gebaut] (Bending Spacetime in the Basement; )
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**[http://www.fourmilab.ch/gravitation/foobar/ Gravitationsdrehwaage selbst gebaut] (Bending Spacetime in the Basement; )
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=j3ZoR1ZmWAY Selbstgebaute Gravitationsdrehwaage] (Projektwoche der Neuen Schule Zürich (NSZ))
 
**[http://www.youtube.com/watch?v=j3ZoR1ZmWAY Selbstgebaute Gravitationsdrehwaage] (Projektwoche der Neuen Schule Zürich (NSZ))
 
**[http://www.youtube.com/redirect?q=http%3A%2F%2Fwww.mathepauker.com%2FCavendish%2FBericht_Projektwoche.pdf&session_token=YGnIYvbdqLvaGuUxEIi3RzU6QFJ8MTM5MjY3MDQxN0AxMzkyNTg0MDE3 Auswertung und Beschreibung des Experiments]
 
**[http://www.youtube.com/redirect?q=http%3A%2F%2Fwww.mathepauker.com%2FCavendish%2FBericht_Projektwoche.pdf&session_token=YGnIYvbdqLvaGuUxEIi3RzU6QFJ8MTM5MjY3MDQxN0AxMzkyNTg0MDE3 Auswertung und Beschreibung des Experiments]

Aktuelle Version vom 4. Juli 2017, 17:33 Uhr

(Klassische Mechanik > Kräfte und Gravitation)

Beispiele

  • Flut und Ebbe in einem Hafen.
    Video:Sendung mit der Maus

  • Ein australischer Hund...

  • fällt auch nicht von der Erde runter!

  • Was zieht den Apfel nach unten?

  • Was ist auf dem Mond anders als auf der Erde?
    Video: Astronaut mit einem Hammer auf dem Mond.

  • Ein Kilogramm Karotten kosten 2,80€...

  • ...und werden auf einer Waage gewogen.

Massenanziehung (Gravitation)

  • Wir werden zur Erde hin angezogen, aber die Menschen in Australien auch!
  • Auf dem Mond fühlt man sich leichter!
  • Bei einem Magneten ziehen sich Nord- und Südpol bei großen Abständen weniger stark an.
Zwei Nordpole und der Südpol ziehen sich noch stärker an.
Ergebnis
  • Alle Gegenstände ziehen sich gegenseitig an!
  • Je mehr Masse sie haben, umso stärker ist die Anziehungskraft.
  • Je näher die Gegenstände sind, desto stärker ist die Anziehungskraft.

Wiegen

Eine Balkenwaage mit einem Satz Gewichtstücke.
Wie schwer ist das Stück Styropor?
  • Wie funktioniert dieWaage? Man vergleicht, wie stark der Gegenstand zur Erde gezogen wird also die Schwere!
  • Als Vergleichsgegenstände dienen genau hergestellte Gewichtsstücke.
Aber wie werden die Hergestellt? Woher weiß die Firma, was ein Kilogramm ist?
Was ist ein Kilogramm? (ntv-Mediathek)

Festlegung eines Kilogramms

Die Kopie "K4" des Standardkilogramms ist eine Kopie für die USA und wird im National Institute of Standards and Technology aufbewahrt.
  • Um die Masse von 1kg festzulegen, wurde 1878 in Frankreich ein Gegenstand angefertigt, der definitionsgemäß die Masse von 1kg hat: Das Standard- oder Ur-Kilogramm.
Es ist ein Platin-Iridium-Zylinder von 39 Millimeter Höhe und 39 Millimeter Durchmesser und wird im Bureau International des Poids et Measures (BIPM) in Sèvres aufbewahrt. Von diesem Standard-Kilogramm wurden Kopien hergestellt und in viele Länder der Welt gebracht. Die deutsche Kopie hütet die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig.
  • Wie wird danach verglichen?
Man vergleicht den Testgegenstand und das Standardkilogramm, indem man sie auf eine Balkenwaage legt und auf die gleiche Erdanziehung, genauer gesagt, auf die gleiche Gewichtskraft, prüft. Ist die Waage im Gleichgewicht, so hat der Testgegenstand auch eine Masse von 1kg.
  • Wie stellt man kleinere oder größere Gewichtstücke her?
Möchte man ein Gewichtstück mit 100g Masse haben, so muss man 10 identische Kopien herstellen, die auf der Waage mit dem Urkilogramm im Gleichgewicht sind.
  • Auf der Suche nach einer besseren Definition
Was ist ein Kilogramm? (ntv-Mediathek)
Das rundeste Objekt der Welt! (mit deutschen Untertiteln)
World's Roundest Object! (Veritasium)


Die Gewichtskraft und der Ortsfaktor

Die Kraft mit dem ein Gegenstand und die Erde zueinandergezogen werden, nennt man auch Gewichtskraft oder manchmal kurz nur Gewicht eines Gegenstandes. Je "größer" der Gegenstand, desto stärker die Gewichtskraft.

Die Stärke der Gewichtskraft hängt aber nicht nur von der "Größe" des Gegenstandes ab. Der gleiche Gegenstand wird auf der Erde und auf dem Mond eine unterschiedliche Gewichtskraft haben, obwohl er die gleiche Masse hat! Sogar auf der Erde kann man an verschiedenen Orten eine leichte Veränderung der Gewichtskraft messen. Die Gewichtskraft hängt also noch vom Ort ab, an dem der Gegenstand sich befindet.

Messung der Gewichtskraft

Aufbau

Um den Zusammenhang genau zu untersuchen, misst man die (schwere) Masse mit einer Balkenwaage und die Kraft mit einem Federkraftmesser. Man kann also einfach Gewichtsstücke bekannter Masse an einen Federkraftmesser hängen.

Messung
Ergebnis

F_g=mg g=10 N/kg (Ortsfaktor)

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