Wie groß ist die Fallbeschleunigung auf der ISS?

Question

Wie groß ist die Fallbeschleunigung auf der ISS?

Antwort

Verwandte Fragen

Wie verändert sich der Druck, wenn die Schwerkraft verdoppelt wird?

Nenne ein Beispiel für F = m•g.

Wie unterscheidet sich das Gewicht einer Masse auf der Zugspitze vom Gewicht am Strand der Nordsee?

Accepted Answer

Die Fallbeschleunigung auf der Internationalen Raumstation (ISS) ist nicht null, sondern beträgt etwa 8,7 m/s². Dies liegt daran, dass die ISS sich in einer niedrigen Erdumlaufbahn befindet, wo die Schwerkraft zwar geringer ist als auf der Erdoberfläche, aber immer noch vorhanden ist. Um die Fallbeschleunigung zu berechnen, kann die Formel für die Gravitationskraft verwendet werden: \[ g = \frac{G \cdot M}{r^2} \] Dabei ist: - \( g \) die Fallbeschleunigung, - \( G \) die Gravitationskonstante (\( 6,674 \times 10^{-11} \, \text{m}^3/\text{kg} \cdot \text{s}^2 \)), - \( M \) die Masse der Erde (\( 5,972 \times 10^{24} \, \text{kg} \)), - \( r \) der Abstand vom Mittelpunkt der Erde bis zur ISS. Die ISS befindet sich in einer Höhe von etwa 400 km über der Erdoberfläche. Der Radius der Erde beträgt etwa 6371 km. Daher ist der Abstand \( r \): \[ r = 6371 \, \text{km} + 400 \, \text{km} = 6771 \, \text{km} = 6,771 \times 10^6 \, \text{m} \] Setzen wir die Werte in die Formel ein: \[ g = \frac{(6,674 \times 10^{-11}) \cdot (5,972 \times 10^{24})}{(6,771 \times 10^6)^2} \] Berechne zuerst den Nenner: \[ (6,771 \times 10^6)^2 \approx 4,588 \times 10^{13} \] Jetzt den Zähler: \[ (6,674 \times 10^{-11}) \cdot (5,972 \times 10^{24}) \approx 3,986 \times 10^{14} \] Setze nun alles in die Formel ein: \[ g \approx \frac{3,986 \times 10^{14}}{4,588 \times 10^{13}} \approx 8,68 \, \text{m/s}^2 \] Somit beträgt die Fallbeschleunigung auf der ISS etwa 8,7 m/s².

Accepted Answer

Der Druck in einem Fluid hängt von der Schwerkraft und der Höhe ab. Wenn die Schwerkraft verdoppelt wird, erhöht sich der Druck in einem Fluid proportional zur Erhöhung der Gewicht... [mehr]

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Der Druck in einem Fluid hängt von der Schwerkraft und der Höhe ab. Wenn die Schwerkraft verdoppelt wird, erhöht sich der Druck in einem Fluid proportional zur Erhöhung der Gewichtskraft. Der hydrostatische Druck \( P \) einem Fluid wird durch die Formel \( P = \rho \cdot g \cdot h \) beschrieben, wobei \( \rho \) die Dichte des Fluids, \( g \) die Schwerkraft und \( h \) die Höhe ist. Wenn die Schwerkraft \( g \) verdoppelt wird, erhöht sich der Druck in der gleichen Höhe ebenfalls um den Faktor 2, vorausgesetzt, die Dichte des Fluids bleibt konstant. Das bedeutet, dass der Druck in einem Fluid bei verdoppelter Schwerkraft ebenfalls verdoppelt wird.

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Ein Beispiel für die Formel \( F = m \cdot g \) ist ein Objekt mit einer Masse von 10 kg, das sich in der Nähe der Erdoberfläche befindet. Hierbei ist \( g \) die Erdbeschleunigung, die... [mehr]

Accepted Answer

Ein Beispiel für die Formel \( F = m \cdot g \) ist ein Objekt mit einer Masse von 10 kg, das sich in der Nähe der Erdoberfläche befindet. Hierbei ist \( g \) die Erdbeschleunigung, die ungefähr \( 9,81 \, \text{m/s}^2 \) beträgt. Die Berechnung der Gewichtskraft \( F \) wäre dann: \[ F = m \cdot g = 10 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 = 98,1 \, \text{N} \] Das bedeutet, dass die Gewichtskraft des Objekts etwa 98,1 Newton beträgt.

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Das Gewicht einer Masse hängt von der Schwerkraft ab, die an einem bestimmten Ort wirkt. Die Schwerkraft ist auf der Zugspitze, die mit etwa 2.962 Metern der höchste Punkt Deutschlands ist,... [mehr]

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Das Gewicht einer Masse hängt von der Schwerkraft ab, die an einem bestimmten Ort wirkt. Die Schwerkraft ist auf der Zugspitze, die mit etwa 2.962 Metern der höchste Punkt Deutschlands ist, etwas geringer als am Meeresspiegel, wie zum Beispiel an der Nordsee. Die Schwerkraft auf der Zugspitze beträgt etwa 9,76 m/s², während sie am Meeresspiegel etwa 9,81 m/s² beträgt. Das bedeutet, dass eine Masse auf der Zugspitze etwas weniger wiegt als die gleiche Masse am Strand der Nordsee. Um den Unterschied zu berechnen, kannst du die Formel für das Gewicht verwenden: \[ Gewicht = Masse \times g \] Dabei ist \( g \) die Erdbeschleunigung. Wenn du eine Masse von beispielsweise 10 kg nimmst: - Gewicht am Strand der Nordsee: \( 10 \, \text{kg} \times 9,81 \, \text{m/s}^2 = 98,1 \, \text{N} \) - Gewicht auf der Zugspitze: \( 10 \, \text{kg} \times 9,76 \, \text{m/s}^2 = 97,6 \, \text{N} \) Der Unterschied beträgt also etwa 0,5 N, was zeigt, dass die Masse auf der Zugspitze leichter ist.