Stationslernen Gravitationsgesetz

Übungen zum Verständnis des Gravitationsgesetzes

Aufgabenstellung: Durchlauf der Stationen
Bearbeiten Sie die folgenden Stationen in beliebiger Reihenfolge und notieren Sie Ihre Ergebnisse.

Station 1) Radiusabhängigheit

Bilden Sie aus 4 Stangen eine auf dem Kopf stehende Pyramide mit rechteckiger Grundfläche. Messen Sie in beliebiger Höhe die Seitenlängen einer Querschnittsfläche und berechnen Sie den Flächeninhalt.
Wiederholen Sie die Messung und Rechnung in doppeltem Abstand vom Boden. Wie hängen Fläche und Bodenabstand voneinander ab?

Station 2) Massenabhängigkeit
Entnehmen Sie aus der ausliegenden Tabelle die Ortsfaktoren für verschiedene Planeten. Berechnen Sie die Gewichtskraft für eine Masse von 70kg auf diesen Planeten und vergleichen Sie sie mit der Gewichtskraft auf der Erde.

Station 3) Cavendish-Versuch
Informieren Sie sich anhand des ausliegenden Textes und der dabei stehenden Gravitationswaage über den Versuch zum Nachweis der Gravitationswirkung kleiner Körper.Machen Sie sich eigene Notizen zum Verständnis des Versuches.

Station 4) Torsionswaage mit Gummiband
Sie sehen eine Torsionswaage vor sich aufgebaut. Ziehen Sie an dem Kraftmesser bzw. drehen Sie an der oberen Aufhängung und beschreiben Sie die WirkungMachen Sie sich eigene Notizen zum Verständnis des Versuches.

Station 5) Gravitationsgesetz
Das Gravitationsgesetz in seiner allgemeinsten Form lautet:
F_g=G $\frac{mM}{r^{2}}$ mit G=6,6728 E-11 $\frac{m^{3}}{kg {\cdot s}^{2}}$
m sind die beiden einander anziehenden Massen,
r der Abstand der zwei Schwerpunkte voneinander.

Bestimmen Sie aus den ausliegenden Werten die Gewichtskraft für eine Masse von 2kg an der Erdoberfläche und auf der Spitze des Mount Everest.

Material für die Stationen

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