Zusammenhang Masse-Kraft

Schlagwörter: Kraft, Masse, Zusammenhang, Ortsfaktor, 9,81, Fallbeschleunigung

Wenn wir verschieden Massen an einen Federkraftmesser (NEWTONmeter) hängen, dann erkennen wir, dass die Masse m und die gemessene Kraft F proportional zueinander sind.

  • Die Masse von 50 g erfährt eine Gewichtskraft von 0,5 N.
  • Die Masse von 100 g erfährt eine Gewichtskraft von 1,0 N.
  • Die Masse von 150 g erfährt eine Gewichtskraft von 1,5 N.

Kraft und Masse sind proportional zueinander. Der Proportionalitätsfaktor ist der Ortsfaktor g.

In unseren Breiten beträgt der Ortsfaktor g ca. 9,8 N/kg. 

01 Federkraftmesser

Wie die Tabelle zeigt und der Name verrät, ist der Ortsfaktor vom Ort abhängig. Zwischen dem Himmelskörper auf dem wir uns befinden und dem Körper wirkt die Gravitationskraft.

Für die meisten Berechnungen können wir in guter Näherung mit einem Ortsfaktor von 10 N/kg rechnen. Daraus ergibt sich:

Ein Masse von 100 g erfährt auf der Erde eine Gewichtskraft von 1 N.

02 Tabelle - Ortsfaktor

Vergleiche aus dem "Alltag"

Ein Koffer, wie ihr Ihn bei einer Flugreise nutzt, hat voll eine Masse von ca. 20 kg, erfährt also eine Gewichtskraft von 200 N.

Ein Mensch der Masse 90 kg hat auf der Erde eine Gewichtskraft von 900 N

 

03 Koffer

Die Masse des Raumanzuges eines Astronautenbei beträgt ca. 90 kg.  

Die Ausrüstung, die der Astronaut trägt, ist mehr als viermal so schwer wie einer unserer Koffer. Trotzdem kann sich der Astronaut auf dem Mond sehr leicht bewegen. (s. Video)

Wie ist das zu erklären?

04 Astronaut auf dem Mond

Da der Ortsfaktor auf dem Mond deutlich kleiner ist, ist auch die Gewichtskraft keiner.

Die Kraft, die der Astronaut aufbringen muss, um seine Ausrüstung zu tragen, beträgt 144 N.

Auf der Erde entspricht das einer Masse von 14,4 kg.