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Hugo U.
Physik

Warum wiegt man auf der Erde nur sechs Mal mehr als auf dem Mond, obwohl die Masse der Erde doch 81 Mal größer ist?

2 Antworten
Neben der Masse spielt auch der Abstand zu der Masse eine Rolle. Da die Erde einen deutlich Größeren Durchmesser aufweist als der Mond, bist du auf der Erde weiter von der Masse weg, als wenn du auf dem Mond stehst. Das Massenverhältnis wäre dementsprechend nur dann ausschlaggebend wenn sowohl der Durchmesser als auch die Massenverteilung die selbe wäre.
Die Gravitationskraft, die ein Gegenstand erfährt, ist nicht nur von der eigenen Masse und der Masse des anderen Körpers abhängig, sondern auch von der Entfernung der beiden Gegenstände.

Newtons Gravitationsformel sagt, dass die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern wie folgt berechnet wird.

F = G * m1 * m2 / r²

Wobei G die universelle Gravitationskonstante, m1 und m2 die Massen der Körper und r der Abstand der Schwerpunkte dieser beiden Körper ist.

Für G setzt man den Wert 6,67*10^(-11)m³/(kg*s²) ein. Mit den Werten zu Masse und Radius von Erde und Mond kann man dann mit der Formel ausrechnen, warum das von dir erwähnte Verhältnis von etwa 1/6 zustande kommt.

Dises Verhältnis entsteht, wie gesagt, dadurch, dass die Entfernung zwischen den zwei Massen unterschiedlich ist.

Wenn du z.B. für einen Mensch mit der Masse 100kg die Werte ausrechnest, wirst du folgendes erhalten:

Mensch auf der Erdoberfläche: 966N
Mensch auf der Mondoberfläche: 170N

Wenn du jetzt die Formel so ausrechnest, dass sich die Person auf einem Körper mit der Masse des Mondes, aber dem Radius der Erde befindet, wirst du einen Wert von 12N erhalten. Und 966/12 ist fast wieder das gleiche Verhältnis der Massen von Erde und Mond.