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Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen!

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  #1  
Alt 11.06.16, 15:41
Benutzerbild von Fragender
Fragender Fragender ist offline
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Registriert seit: 11.06.2016
Ort: Dinkelsbühl
Beiträge: 16
Standard Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Hallo Leute,
ich bin noch nicht lange hier in diesem Forum und habe auch noch nie einen Beitrag verfasst sondern nur interessiert mitgelesen, also seit nicht zu hart mit mir.
Aber ich schreibe das hier nicht um euch meine Lebensgeschichte zu erzählen sondern um euch über Gravitation auszufragen.
Und zwar folgendes:
Ich habe gelesen und auch so schon öfter festgestellt das ohne Atmosphäre zum Beispiel auf dem Mond alles gleich schnell fällt egal wie groß die Masse ist, ich habe es immer nur einfach zur Kentniss genommen und nicht näher darüber nachgedacht, jetzt aber habe ich es und deswegen möchte ich euch fragen warum das so ist und ob es vielleicht daran liegt das um so Stärker die Gravitation ist nicht die Anziehungskraft steigt sondern das unendliche Gravitationsfeld nur Homogener gemacht wird, also das die Energie dazu verwendet wird um das Ganze Gravitationsfeld überall gleich Stark zu machen?
Ich hoffe ihr beantwortet mir bald diese Frage, denn ich bin schon sehr gespannt und achtet nicht so auf die Rechtschreibung, denn so wie ich allen meinen Sprachenlehrern sage Rechtschreibung ist Auslegungssache

MfG Der Fragende(r)

Geändert von Fragender (11.06.16 um 15:55 Uhr)
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  #2  
Alt 11.06.16, 17:12
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
Ort: Nürnberg
Beiträge: 1.469
Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Deine Beobachtung ist korrekt. Bereits Galilei hat darüber nachgedacht, Newtons Gesetze führen aufgrund einer Spezialisierung zu dieser Schlussfolgerung, aber erst im Rahmen der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein gelangt man zu einer fundierteren Begründung, warum sich dies so verhält.

Es ist übrigens völlig unabhängig von der genauen Form des Gravitationsfeldes, in dem die Masse fällt.

Der Grund ist, dass träge und schwere Masse identisch sind.


Betrachten wir die Gleichung

F = mt * a

Sie besagt, dass ein Körper der trägen Masse mt unter dem Einfluss einer beliebigen äußeren Kraft F eine Beschleunigung a erfährt. Bei der Kraft F kann es sich z.B. um die Gravitations- oder die elektrische Kraft handeln. Die träge Masse ist dabei die Masse, die sich der Beschleunigung "widersetzt". Besser wäre evtl. die umgestellte Form

a = F/mt

wobei rechts die bekannten Größen sowie links die daraus resultierende Beschleunigung steht.


Die zweite interessante Gleichung lautet

Fg = ms * g

Sie besagt, dass das Gravitationsfeld g auf ein Körper der schweren Masse ms die Gravitationskraft Fg ausübt.


Nun bringen wir beide Gleichmgen zusammen, d.h. wir setzen in die Gleichung zur Berechnung der Beschleunigung a unter dem Einfluss einer beliebigen Kraft F speziell die Gravitationskraft Fg. Das Ergebnis lautet

a = ms / mt * g

Da nun träge und schwere Masse identisch sind, bleibt letztlich

a = g

d.h. die Beschleunigung a, die ein beliebiger Körper in einem beliebigen Gravitationsfeld g erfährt, ist völlig unabhängig von Art und Beschaffenheit des Körpers.
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  #3  
Alt 11.06.16, 17:55
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Fragender Fragender ist offline
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Registriert seit: 11.06.2016
Ort: Dinkelsbühl
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Okay, Danke Tom(S) damit wäre diese Frage geklärt, aber was ist TRÄGE Masse und wie entsteht sie?

MfG Der fragende(r)
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  #4  
Alt 11.06.16, 18:08
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TomS TomS ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 04.10.2014
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Zitat:
Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
... aber was ist TRÄGE Masse und wie entsteht sie?
Im Falle von Protonen, Neutronen können wir das auf Basis der QCD sehr gut berechnen. Die (träge = schwere) Masse resultiert letztlich aus der Energie der wechselwirkenden Felder.

Im Falle von Leotonen und Quark resultiert die Masse aus der Wechselwirkung mit dem Higgsfeld.
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  #5  
Alt 11.06.16, 19:52
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Das ist Verständlich, Danke.
Eine Frage habe ich aber noch, mir ist bewusst das die Masse eines Körpers feststeht aber das Gewicht Variabel ist, und das ohne Gravitation ein Körper kein Gewicht hat, aber wenn ich sagen wir mal einen Tennisball mit einer Bestimmten Kraft in einem System ohne Gravitation bewege und das Gleich unter gleichen Umständen dann auch mit der Erde mache, bewegen sich dann beide Körper gleich schnell?
Oder ist einer langsamer und einer schneller und wenn ja wer ist was?
Nochmal danke das du mir so viel hilfst Tom(S).
Mfg Der Fragende(r)

Geändert von Fragender (11.06.16 um 19:54 Uhr)
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  #6  
Alt 12.06.16, 07:19
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soon soon ist offline
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Registriert seit: 22.07.2007
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Zitat:
Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
Ich habe gelesen und auch so schon öfter festgestellt das ohne Atmosphäre zum Beispiel auf dem Mond alles gleich schnell fällt egal wie groß die Masse ist...
Genau genommen fallen bei dem Versuch zwei Körper aufeinander zu.

Wenn z.B. zwei Monde aufeinander zu fallen, dann erfahren beide Körper eine messbare Ortsveränderung.

Fallen der Mond und ein Staubkorn aufeinander zu, dann ist die Ortveränderung des Mondes verschwindend gering und für uns nicht messbar. Fallen der Mond und ein Tennisball aufeinander zu, dann ist die Ortsveränderung des Mondes zwar etwas grösser, aber immer noch für uns nicht messbar. Die Fallkurven des Staubkorns und des Tennisballs sind deshalb nur innerhalb der möglichen Messgenauigkeit identisch und gleichen einander, genau genommen, nicht exakt.
__________________
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  #7  
Alt 12.06.16, 07:29
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Fragender Fragender ist offline
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Nein, du hast die Frage falsch verstanden ich wollte nicht wissen wer sich mehr bewegt wenn beide im selben System aufeinander zu bewegt werden, ich wollte wissen ob wenn man zwei Körper unterschiedlicher Massen mit der selben Energie in zwei getrennten Systemen ohne Gravitationseinfluss bewegt sich einer der Körper mehr oder weniger bewegt, oder ob beide genau gleich sich genau gleich schnell bewegen.

MfG Fragender
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  #8  
Alt 12.06.16, 08:09
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soon soon ist offline
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Zitat:
Zitat von Fragender Beitrag anzeigen
Nein, du hast die Frage falsch verstanden...
Ich habe ja auch auf die Frage in Beitrag #1 geantwortet und entsprechend zitiert.

Zur Frage in Beitrag #5:
Zitat:
..aber wenn ich sagen wir mal einen Tennisball mit einer Bestimmten Kraft in einem System ohne Gravitation bewege und das Gleich unter gleichen Umständen dann auch mit der Erde mache, bewegen sich dann beide Körper gleich schnell?
Zunächst mal brauchen Erde und Tennisball exakt gleich viel Kraft um sich im All gleich schnell zu bewegen bzw. die Bewegung beizubehalten, nämlich überhaupt keine.

Du meist aber sicherlich nicht Bewegung und Geschwindigkeit, sondern eine Änderung der Geschwindigkeit, - das nennt man Beschleunigung.
F= m * a
a steht für die Beschleunigung
m steht für Masse
F steht für Kraft

Bei gleicher Kraft erhälst du die gleiche Beschleunigung nur dann, wenn auch die Massen gleich sind. Erde und Tennisball erfahren also bei gleicher Kraft eine sehr unterschiedliche Beschleunigung.
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  #9  
Alt 12.06.16, 12:30
Plankton Plankton ist offline
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Beiträge: 903
Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Zitat:
Zitat von soon Beitrag anzeigen
Genau genommen fallen bei dem Versuch zwei Körper aufeinander zu.

Wenn z.B. zwei Monde aufeinander zu fallen, dann erfahren beide Körper eine messbare Ortsveränderung.

Fallen der Mond und ein Staubkorn aufeinander zu, dann ist die Ortveränderung des Mondes verschwindend gering und für uns nicht messbar. Fallen der Mond und ein Tennisball aufeinander zu, dann ist die Ortsveränderung des Mondes zwar etwas grösser, aber immer noch für uns nicht messbar. Die Fallkurven des Staubkorns und des Tennisballs sind deshalb nur innerhalb der möglichen Messgenauigkeit identisch und gleichen einander, genau genommen, nicht exakt.
So wie ich das von Prof. Lesch kenne, sagt man doch dazu, dass beide Körper sich mit der gleichen Gravitationskraft anziehen. Der Erde zieht z.b. den Mond mit der gleichen Kraft an wie der Mond die Erde. Und das ist kein Widerspruch dazu, dass die Masse der Erde viel größer ist [und auch bei deinem Beispiel trifft das zu).
Finde das faszinierend. (Und hoffe ist verständlich. )
BTW: eine Simulation wo man sich das anschauen kann: http://phet.colorado.edu/en/simulati...y-solar-system
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  #10  
Alt 12.06.16, 13:01
Benutzerbild von TomS
TomS TomS ist offline
Singularität
 
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Standard AW: Fragen zur art der Wirkung von Gravitation

Zitat:
Zitat von Plankton Beitrag anzeigen
So wie ich das von Prof. Lesch kenne, sagt man doch dazu, dass beide Körper sich mit der gleichen Gravitationskraft anziehen.
Streng genommen - nach der ART - wirkt gar keine Kraft. Die Körper fallen kräftefrei in einer gekrümmten Raumzeit.
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energie, gravitation

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