22 10 Masse und Anziehungskraft Auch der Mond übt auf alle Körper eine Anziehungskraft aus. Dies wurde schon vom englischen Physiker Isaac Newton vorhergesagt. Allerdings beträgt auf dem Mond die Anziehungskraft für eine Masse von 100 kg nur 170N, also etwa ein Sechstel der Anziehungskraft auf der Erde. Auch die auf dem Mond gelandeten Astronauten (Abb. 10.1) wurden dort nur mit einem Sechstel der Kraft angezogen, mit der sie auf der Erde angezogen werden. An ihrer Masse hatte sich nichts geändert. Bisher sind bei den 6 Mondausflügen 12 Menschen auf dem Mond gelandet. Die amerikanischen Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin betraten am 20. Juli 1969 als erste Menschen den Mond. Die bisher letzte Landung eines Menschen auf dem Mond erfolgte am 11. Dezember 1972. Wie die Erfahrungen der Astronauten gezeigt haben, bleiben die Trägheit und damit die Masse eines Körpers im Weltraum gleich groß wie auf der Erde. Die geringere Anziehungskraft des Mondes auf die Körper ist darauf zurückzuführen, dass der Mond eine kleinere Masse hat als die Erde. Auf der Sonne mit ihrer größeren Masse würde die Anziehungskraft etwa 28-mal so groß sein wie auf der Erde. Genauere Untersuchungen haben gezeigt, dass nicht nur Himmelskörper, wie die Erde, der Mond und die Sonne, eine Anziehungskraft ausüben, sondern dass alle Körper einander anziehen. Eine gegenseitige Massenanziehung herrscht z. B. auch zwischen dir und der Mauer eines Hauses. Allerdings merkst du davon nichts, weil deine Masse und die Masse des Hauses zu klein sind. Man sagt, die Körper stehen miteinander in Wechselwirkung (interaction). Durch diese Wechselwirkung entstehen auf der Erde die Gezeiten, da auch das Wasser der Meere durch Sonne und Mond angezogen wird (Abb. 10.3). Befindet sich ein Raumschiff auf dem Weg von der Erde zum Mond, so wird die Anziehungskraft durch die Erde kleiner. Dafür wird die Anziehungskraft des Mondes auf das Raumschiff größer, je näher es dem Mond kommt (Abb. 10.4). An der Masse der mitgeführten Gegenstände ändert sich dagegen auf der gesamten Fahrt nichts. Gibt es eine Stelle im Weltall ohne Anziehungskräfte? 10.1 Edwin Aldrin von „Apollo 11“ auf dem Mond 10.2 Der Astronaut Chris Hadfield „jongliert“ auf der Raumstation ISS im Zustand der Schwerelosigkeit mit Tomaten. 10.3 Gezeiten in einem Hafen 10.4 Ein Körper mit der Masse 1 kg wird auf der Erde mit einer Kraft von etwa 10N, auf dem Mond mit etwa 1,7N angezogen. Zwischen Erde und Mond gibt es eine Stelle, an welcher die Anziehungskraft durch die Erde und die Anziehungskraft durch den Mond einander aufheben. 1 kg 10 N 1 kg 0 N 1 kg 1,7 N Erde Mond 346 000 km 38 000 km Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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