1. Multiple-Choice-Frage

Welches Objekt übt die größte Schwerkraft auf andere Objekte aus? a) Mond b) Erde c) Mars d) Jupiter

Lösung: d) Jupiter

2. Wahr oder Falsch

Die Schwerkraft wirkt nur auf Objekte, die sich in der Nähe der Erde befinden.

Lösung: Falsch. Die Schwerkraft wirkt auf alle Objekte im Universum, allerdings nimmt sie mit zunehmender Entfernung ab.

3. Lückentext

Die __________ ist die Größe, die die Stärke der Schwerkraft zwischen zwei Objekten beschreibt.

Lösung: Gravitationskraft

4. Kurzantwort

Nenne die Formel zur Berechnung der Gravitationskraft zwischen zwei Objekten.

Lösung: F = G * (m1 * m2) / r^2

5. Begriffserklärung

Erkläre in einem kurzen Text, was die "Schwerkraft" ist.

Lösung: Die Schwerkraft, auch Gravitation genannt, ist eine der vier grundlegenden Kräfte der Physik. Sie ist die Anziehungskraft, die zwischen allen Objekten mit Masse wirkt. Die Schwerkraft ist dafür verantwortlich, dass wir auf der Erde stehen bleiben und nicht ins All schweben. Sie hält Planeten in ihren Bahnen und bildet die Grundlage für viele natürliche Phänomene wie Gezeiten, Atmosphärendruck und den Wasserkreislauf.

6. Rechenaufgabe

Die Erde hat eine Masse von etwa 5,97 * 10^24 kg, und der Mond hat eine Masse von etwa 7,34 * 10^22 kg. Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt 3,84 * 10^8 m. Berechne die Gravitationskraft zwischen Erde und Mond. Die Gravitationskonstante G beträgt 6,674 * 10^-11 N(m/kg)^2.

Lösung: F = G * (m1 * m2) / r^2 = 6,674 * 10^-11 * (5,97 * 10^24 * 7,34 * 10^22) / (3,84 * 10^8)^2 = 1,982 * 10^20 N

7. Zeichnungsaufgabe

Zeichne ein Diagramm, das zeigt, wie die Schwerkraft zwischen zwei Objekten wirkt. Beschrifte die beteiligten Größen, wie die Massen der Objekte (m1 und m2), die Entfernung zwischen ihnen (r) und die Gravitationskraft (F).

Lösung:

      m1                 m2
  _______           _______
 |       |         |       |
 |       |         |       |
  ‾‾‾‾‾‾‾‾          ‾‾‾‾‾‾‾
<--------> F <-------->
     r

In dem Diagramm sind zwei Objekte mit den Massen m1 und m2 dargestellt. Die Entfernung zwischen den Objekten ist mit r gekennzeichnet. Die Gravitationskraft (F) wirkt zwischen den beiden Objekten und ist durch Pfeile in beide Richtungen angedeutet, um zu verdeutlichen, dass die Anziehungskraft auf beide Objekte wirkt.