Gravitation und Satellitenbahnen sicher verstehen

Das Gravitationsgesetz erklärt Gewichtskraft, Fallbewegung, Planetenbahnen und Satelliten. Die Kraft hängt von den Massen und vom Quadrat des Abstands ab.

Auf dieser Seite übst du Gravitationsfeldstärke, Gewichtskraft, Keplersche Gesetze, Kreisbahnen, geostationäre Satelliten und Rechenaufgaben.

So löst du die Aufgaben

  1. Bestimme Massen, Abstand und das betrachtete Gravitationsfeld.
  2. Nutze F_G = G·m₁·m₂/r² oder F_G = m·g.
  3. Prüfe bei Orbits die Zentripetalkraft und die Bahngeschwindigkeit.
  4. Kontrolliere Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

7. Test

Gravitation und Satellitenbahnen online üben

Test 7 zu Gravitation, Gewichtskraft und Planetenbewegung mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze F_G = G·m₁·m₂/r², F_G = m·g und die Beziehungen für Kreisbahnen. Prüfe Abstand, Richtung und Einheiten.

5 Fragen
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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum entstehen Gezeiten auf der Erde?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Vor allem durch die unterschiedlichen Gravitationskräfte von Mond und Sonne auf verschiedene Erdregionen.

  1. Gravitationssituation bestimmen: Ordne Massen, Abstand, Gewichtskraft, Feldstärke oder Umlaufbahn zu.
  2. Gesetz anwenden: Die Gezeitenkraft ist eine Differenz der Gravitationswirkung und führt zu periodischen Wasserbewegungen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Vor allem durch die unterschiedlichen Gravitationskräfte von Mond und Sonne auf verschiedene Erdregionen. Achte auf Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

Die Gezeitenkraft ist eine Differenz der Gravitationswirkung und führt zu periodischen Wasserbewegungen.

2. FrageMultiple Choice

Warum zeigt eine Waage auf dem Mond einen kleineren Wert als auf der Erde?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Die Gewichtskraft ist wegen der kleineren Mondfeldstärke geringer, die Masse bleibt gleich.

  1. Gravitationssituation bestimmen: Ordne Massen, Abstand, Gewichtskraft, Feldstärke oder Umlaufbahn zu.
  2. Gesetz anwenden: Eine Waage misst je nach Bauart die Kraft oder wird durch sie beeinflusst; m bleibt ortsunabhängig.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Gewichtskraft ist wegen der kleineren Mondfeldstärke geringer, die Masse bleibt gleich. Achte auf Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

Eine Waage misst je nach Bauart die Kraft oder wird durch sie beeinflusst; m bleibt ortsunabhängig.

3. FrageMultiple Choice

Was passiert mit der Gewichtskraft in einem beschleunigenden Aufzug?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die scheinbare Gewichtskraft kann größer oder kleiner als m·g werden.

  1. Gravitationssituation bestimmen: Ordne Massen, Abstand, Gewichtskraft, Feldstärke oder Umlaufbahn zu.
  2. Gesetz anwenden: Die Auflagekraft hängt von der Beschleunigungsrichtung des Aufzugs und der Person ab.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die scheinbare Gewichtskraft kann größer oder kleiner als m·g werden. Achte auf Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

Die Auflagekraft hängt von der Beschleunigungsrichtung des Aufzugs und der Person ab.

4. FrageMultiple Choice

Warum werden Himmelskörper als annähernde Kugeln modelliert?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Außerhalb einer kugelsymmetrischen Masseverteilung kann ihre Gravitation näherungsweise im Mittelpunkt konzentriert betrachtet werden.

  1. Gravitationssituation bestimmen: Ordne Massen, Abstand, Gewichtskraft, Feldstärke oder Umlaufbahn zu.
  2. Gesetz anwenden: Für viele Bahnberechnungen genügt das Punktmassen- oder Kugelmodell.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Außerhalb einer kugelsymmetrischen Masseverteilung kann ihre Gravitation näherungsweise im Mittelpunkt konzentriert betrachtet werden. Achte auf Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

Für viele Bahnberechnungen genügt das Punktmassen- oder Kugelmodell.

5. FrageMultiple Choice

Was passiert mit einem geworfenen Körper, wenn die Erdgravitation berücksichtigt wird?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Seine Bahn wird gekrümmt und er kann auf die Erde zurückfallen.

  1. Gravitationssituation bestimmen: Ordne Massen, Abstand, Gewichtskraft, Feldstärke oder Umlaufbahn zu.
  2. Gesetz anwenden: Die Gewichtskraft liefert eine nach unten gerichtete Beschleunigung; ohne Luftwiderstand entsteht eine Wurfparabel.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Seine Bahn wird gekrümmt und er kann auf die Erde zurückfallen. Achte auf Abstand, Quadratbeziehung, Richtung und Einheit.

Die Gewichtskraft liefert eine nach unten gerichtete Beschleunigung; ohne Luftwiderstand entsteht eine Wurfparabel.

Gravitation FAQ

Wie berechnet man die Gewichtskraft?

Mit F_G = m·g. Die Masse bleibt gleich, während g vom Ort abhängt.

Warum fällt ein Satellit nicht auf die Erde?

Er befindet sich im freien Fall und besitzt gleichzeitig eine ausreichende seitliche Geschwindigkeit für eine Umlaufbahn.

Wie hängt die Gravitationskraft vom Abstand ab?

Sie ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands: F_G ∝ 1/r².