Physik Abitur Lernzettel Gk – Komplette
Zusammenfassung von Q1 bis Q4
Allgemeine Informationen
Fach: Physik
Schulform: Gymnasium
Klassenstufe: Abitur (Oberstufe)
Inhalt: Kompaktes, prüfungsorientiertes Lernskript mit allen
relevanten Themen, Rechenwegen und Beispielaufgaben zur
Vorbereitung auf das Physikabitur.
1
, Physik Abitur Lernzettel - Keplersche Gesetze, Gravitation, Gravitationsfelder,
Gravitationspotenzial, Orbitalbewegung und elektrische Kräfte
Keplersche Gesetze der Planetenbewegung
Schlüsselbegriffe
Drei Gesetze erklärt
Berechnungen und Beispiele
Gravitation
Schlüsselbegriffe
Eigenschaften und Gleichungen
Gravitationsfeldmodell
Feldkonzepte
Homogene vs. radiale Feldlinien
Gravitationskraft
Eigenschaften der Gravitationskraft
Kraftberechnungen
Gravitationsfeldstärke
Homogene & radiale Feldstärke
Berechnungen der Feldstärke
Gravitationspotenzial und potenzielle Energie
Definitionen und zentrale Eigenschaften
Berechnungen (homogene & radiale Felder)
Newtons Gravitationsgesetz
Inverses Quadratgesetz erklärt
Gleichungsüberblick & Beispielaufgaben
Planetengeschwindigkeiten & Orbitalbewegung
Orbit + Newtons Kanonenexperiment
Berechnungen der Orbitalgeschwindigkeit
Elektrische Kräfte
Coulombsches Gesetz & Ladungswechselwirkungen
Berechnungen der elektrischen Kraft
2
, Physik Abitur Lernzettel - Einfache harmonische Bewegung, Federn, Pendel, Stromkreise
und ihre Komponenten, Kondensatoren und Die Linke-Hand- und Rechte-Hand-Griffregel
Einfache harmonische Bewegung (SHM)
Schlüsselbegriffe & Definitionen
Eigenschaften von SHM
Periodische vs. oszillierende Bewegung
Faktoren, die SHM beeinflussen
Berechnungen und Formeln
Federn
Eigenschaften von Federn
Masse, Kraft, Federkonstante
Berechnungen des Hooke’schen Gesetzes
Pendel
Pendelbewegung erklärt
Wichtige Einflussfaktoren
Periodendauer & Frequenzgleichungen
Elektrische Stromkreise
Schaltsymbole und Funktionen
Elektrische Berechnungen: Ladung, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung, Energie
Kondensatoren
Aufbau & Funktionsprinzipien
Kapazität & Dielektrika
Energiespeicherung und Gleichungen
Magnetfeldregeln
Flemings Linke-Hand-Regel
Rechte-Hand-Griffregel
3
, Physik Abitur Lernzettel - Quantenphysik, Photonen und Photoelektrischer Effekt
Quantenphysik (Grundlagen)
• Definition der Quantenphysik
• Wellenfunktion und Quantenzustände
• Interferenz (konstruktiv und destruktiv)
Welle-Teilchen-Dualismus und Photonen
• Teilchen-Welle-Dualismus
• Eigenschaften von Photonen
• Energie eines Photons (Formeln und Berechnungen)
• Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge
Photoelektrischer Effekt
• Definition und Ablauf
• Gesetze des photoelektrischen Effekts
• Berechnungen für den photoelektrischen Effekt (Grenzfrequenz und Austrittsarbeit)
Experimentelle Nachweise
• Photoeffekt nach Hallwachs
• Erklärung des Photoeffekts nach Einstein
• Millikan-Experiment und Vakuumkammer
Weitere quantenphysikalische Effekte
• Compton-Effekt (Streuung von Photonen)
• Millikan-Öltröpfchenexperiment
• Quantisierung der elektrischen Ladung
4
, Physik Abitur Lernzettel - Keplersche Gesetze, Gravitation, Gravitationsfelder,
Gravitationspotenzial, Orbitalbewegung und elektrische Kräfte
1. Keplersches Gesetz der Planetenbewegung
1. Schlüsselbegriffe zu Keplers Gesetz der Planetenbewegung:
AE = Astronomische Einheit, die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne. Etwa 150
Millionen km.
Planet = Ein Körper, der einen Stern umkreist, seine Umlaufbahn freigeräumt hat und dessen
Gravitation ihn annähernd kugelförmig macht.
Ellipse = Eine regelmäßige ovale Form, die um zwei zentrale Punkte gebildet wird.
Umlaufbahnen = Der gekrümmte Weg eines Himmelskörpers um einen Stern, Planeten oder Mond.
2. Eigenschaften des Keplerschen Gesetzes der Planetenbewegung:
Definition:
Die Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung beschreiben die Bewegungen der Planeten im
Sonnensystem in der Astronomie und klassischen Physik.
Nenne die drei Gesetze der Planetenbewegung:
Erstes Gesetz (elliptische Umlaufbahnen):
Das erste von Keplers drei Gesetzen der Planetenbewegung besagt, dass sich Planeten auf
elliptischen Bahnen bewegen, wobei die Sonne in einem Brennpunkt liegt.
Zweites Gesetz (konstante Fläche pro Zeiteinheit):
Nach dem zweiten Gesetz überstreicht ein Planet in gleicher Zeit immer die gleiche Fläche im Raum,
unabhängig davon, wo er sich auf seiner Umlaufbahn befindet. Dementsprechend bewegen sich
Planeten, die näher an der Sonne sind, mit höheren Geschwindigkeiten aufgrund stärkerer
Gravitationskräfte, überstreichen jedoch auch eine kleinere Fläche, da sie sich sehr nah an ihr
bewegen. Währenddessen bewegen sich Planeten, die weiter von der Sonne entfernt sind, aufgrund
schwächerer Gravitationskräfte langsamer, überstreichen aber dennoch die gleiche Fläche, da die
insgesamt zurückgelegte Strecke viel größer ist.
Drittes Gesetz (Planetenabstand³ ist proportional zu Jahr²):
Keplers drittes Gesetz beschreibt, wie die Umlaufzeit eines Planeten proportional zur Größe seiner
Umlaufbahn ist.
Dies bedeutet, dass die Zeit, die ein Planet benötigt, um die Sonne zu umkreisen, proportional zum
Radius seiner Umlaufbahn zunimmt, wenn dieser größer wird.
5
,3. Berechnungen zum dritten Keplerschen Gesetz:
1. Wichtige Gleichungen:
Umlaufzeit T (in Jahren) = Die Umlaufzeit ist die Zeit, die ein Objekt benötigt, um eine vollständige
Umlaufbahn um ein anderes Objekt zu durchlaufen und wieder zum gleichen Punkt zurückzukehren.
Planetenabstand r (in AE) = Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und einem anderen
Planeten.
Konstante (k) = Die Konstante ist eine Größe, die sich nicht ändert. In unserem Sonnensystem ist sie
1.
2. Berechnungen:
(Umlaufzeit) T² = k × r³
(Planetenabstand) r³ = T² / 1
(Konstante) k = T² / r³
3. Beispiele:
Verwenden Sie Keplers drittes Gesetz, um den Planetenabstand von der Sonne zu bestimmen, wenn
ein Umlauf 20 Jahre dauert. Berechnen Sie außerdem die Länge eines Jahres, wenn er sich in 3 AE
befindet.
Berechnung:
20² = 1 × r³ I:1
400 = r³ I√
r = 7,37 AE
Berechnung:
T² = 1 × 3³
T² = 27 I√
T = 5,2 Jahre
6
,2. Gravitation
1. Die Struktur der Gravitation
Definition:
Gravitation wird definiert als die Kraft, die einen Körper zum Zentrum der Erde oder zu jedem
anderen physikalischen Körper mit Masse hin anzieht. Darüber hinaus hält die Gravitationskraft alle
Planeten in ihrer Umlaufbahn um die Sonne.
Die Eigenschaften der Gravitation:
-Gravitation wirkt als Kraft, die Dinge zum Kern eines Planeten sowie zu anderen Objekten zieht
-Alles, was Masse hat, besitzt auch Gravitation
-Objekte mit größerer Masse haben stärkere Gravitation, während Objekte mit geringerer Masse
schwächere Gravitation haben
-Gravitation wird mit zunehmender Entfernung schwächer, weshalb die Anziehungskraft umso
stärker ist, je näher sich Objekte sind
-Du übst dieselbe Gravitationskraft auf die Erde aus, wie sie auf dich wirkt. Aber da die Erde viel
massereicher ist, hat deine Kraft keine Auswirkung auf unseren Planeten
Unterschied zwischen Gravitation und Schwerkraft:
Schwerkraft ist die Anziehungskraft zwischen einem Objekt und der Erdoberfläche. Die Erde übt eine
Anziehungskraft auf sich selbst aus und zieht dadurch ein Objekt zu sich hin. Die Gravitationskraft
hingegen ist die universelle Anziehungskraft zwischen zwei Körpern mit Masse, die sich in einem
bestimmten Abstand im Universum befinden. Nach dem Newtonschen Gravitationsgesetz ist die
Anziehungskraft zwischen zwei Körpern direkt proportional zu ihren Massen und umgekehrt
proportional zum Quadrat ihres Abstandes.
Wichtige Punkte:
-Während Gravitation die Anziehungskraft zwischen zwei Körpern im Universum ist, ist Schwerkraft
die Anziehungskraft zwischen bestimmten Objekten und speziell der Erdoberfläche
-Die Gravitationskraft ist direkt proportional zu den Massen beider Objekte und umgekehrt
proportional zum Abstand zwischen ihnen
-Die Gravitationskraft kann sowohl anziehend als auch abstoßend sein, die Schwerkraft ist jedoch
ausschließlich anziehend
7
,2. Berechnungen zur Gravitation
1. Wichtige Gleichungen:
Gewicht W (in N) = Gewicht ist die Kraft, die durch Gravitation auf eine Masse ausgeübt wird. Sie ist
nicht konstant und ändert sich je nach Ort.
Masse m (in kg) = Masse ist die Menge an Materie, die ein Objekt enthält. Sie ist nicht ortsabhängig
und bleibt konstant.
Gravitation g (in N/kg oder m/s²) = Gravitation ist die Kraft, die einen Körper zum Zentrum der Erde
oder eines anderen massereichen Körpers zieht. Auf der Erde beträgt sie im Durchschnitt 9,807 m/s².
2. Beispiele:
Ein Shuttle mit 1,62 × 10⁵ N verlässt den Mond. Wie groß ist sein Gewicht auf Merkur?
Berechnung:
W=m×g
1,62 × 10⁵ = 1,62 × m I: 1,62
m = 100000 kg
Berechnung:
W=m×g
W = 100000 × 3,7
W = 37000 N
8
,3. Gravitationsfeldlinienmodell
1. Schlüsselbegriffe:
Feld = Ein Bereich im Raum, in dem etwas vorhanden ist, z. B. Gravitation oder Kartoffeln
Masse = Die Menge an Materie
Gewicht = Die Kraft, die durch ein Gravitationsfeld auf eine Masse wirkt
Gravitationsfeldstärke = Die Stärke eines Gravitationsfeldes an einem bestimmten Punkt
2. Eigenschaften des Gravitationsfeldlinienmodells:
Definition von Gravitationsfeldern:
Ein Gravitationsfeld ist ein Bereich im Raum, der um jede Masse oder Gruppe von Massen existiert.
Dieses Feld erstreckt sich in alle Richtungen, aber die Stärke der Gravitationskraft nimmt mit
zunehmender Entfernung vom Objekt ab.
Eigenschaften von Gravitationsfeldern:
-Gravitationsfelder wirken auf alles, was Masse besitzt
-Je größer die Masse, desto stärker ist das Feld
-Ein Gravitationsfeld ist ein Raum um einen Körper mit Masse
Darstellung von Gravitationsfeldern (Feldlinienmodell):
1. Homogenes Feldlinienmodell:
Im homogenen Feld verlaufen die Feldlinien parallel und gleichmäßig verteilt. Die Feldstärke ist
überall gleich. Dies tritt nahe der Oberfläche eines Körpers auf.
2. Radiales Feldlinienmodell:
Die Feldlinien zeigen zu einem zentralen Punkt. Die Dichte der Feldlinien nimmt ebenfalls mit
zunehmender Entfernung ab. Alle Punktmassen sind kreisförmig um das Objekt angeordnet.
9
, 4. Gravitationskraft
1. Eigenschaften der Gravitationskraft:
Definition:
Die Gravitationskraft ist die universelle Anziehungskraft zwischen zwei Körpern mit Masse, die sich
in einem bestimmten Abstand im Universum befinden. Nach Newton ist sie proportional zu den
Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands.
2. Berechnungen der Gravitationskraft:
1. Wichtige Gleichungen:
-Kraft F (in N)
-Gravitationskonstante G = 6,67 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²
-m₁, m₂ (in kg)
-Abstand r (in m)
2. Berechnungen:
F = G × m₁ × m₂ / r²
G = F × r² / (m₁ × m₂)
m₁ = F × r² / (G × m₂)
m₂ = F × r² / (G × m₁)
r² = G × m₁ × m₂ / F
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Zusammenfassung von Q1 bis Q4
Allgemeine Informationen
Fach: Physik
Schulform: Gymnasium
Klassenstufe: Abitur (Oberstufe)
Inhalt: Kompaktes, prüfungsorientiertes Lernskript mit allen
relevanten Themen, Rechenwegen und Beispielaufgaben zur
Vorbereitung auf das Physikabitur.
1
, Physik Abitur Lernzettel - Keplersche Gesetze, Gravitation, Gravitationsfelder,
Gravitationspotenzial, Orbitalbewegung und elektrische Kräfte
Keplersche Gesetze der Planetenbewegung
Schlüsselbegriffe
Drei Gesetze erklärt
Berechnungen und Beispiele
Gravitation
Schlüsselbegriffe
Eigenschaften und Gleichungen
Gravitationsfeldmodell
Feldkonzepte
Homogene vs. radiale Feldlinien
Gravitationskraft
Eigenschaften der Gravitationskraft
Kraftberechnungen
Gravitationsfeldstärke
Homogene & radiale Feldstärke
Berechnungen der Feldstärke
Gravitationspotenzial und potenzielle Energie
Definitionen und zentrale Eigenschaften
Berechnungen (homogene & radiale Felder)
Newtons Gravitationsgesetz
Inverses Quadratgesetz erklärt
Gleichungsüberblick & Beispielaufgaben
Planetengeschwindigkeiten & Orbitalbewegung
Orbit + Newtons Kanonenexperiment
Berechnungen der Orbitalgeschwindigkeit
Elektrische Kräfte
Coulombsches Gesetz & Ladungswechselwirkungen
Berechnungen der elektrischen Kraft
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, Physik Abitur Lernzettel - Einfache harmonische Bewegung, Federn, Pendel, Stromkreise
und ihre Komponenten, Kondensatoren und Die Linke-Hand- und Rechte-Hand-Griffregel
Einfache harmonische Bewegung (SHM)
Schlüsselbegriffe & Definitionen
Eigenschaften von SHM
Periodische vs. oszillierende Bewegung
Faktoren, die SHM beeinflussen
Berechnungen und Formeln
Federn
Eigenschaften von Federn
Masse, Kraft, Federkonstante
Berechnungen des Hooke’schen Gesetzes
Pendel
Pendelbewegung erklärt
Wichtige Einflussfaktoren
Periodendauer & Frequenzgleichungen
Elektrische Stromkreise
Schaltsymbole und Funktionen
Elektrische Berechnungen: Ladung, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung, Energie
Kondensatoren
Aufbau & Funktionsprinzipien
Kapazität & Dielektrika
Energiespeicherung und Gleichungen
Magnetfeldregeln
Flemings Linke-Hand-Regel
Rechte-Hand-Griffregel
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, Physik Abitur Lernzettel - Quantenphysik, Photonen und Photoelektrischer Effekt
Quantenphysik (Grundlagen)
• Definition der Quantenphysik
• Wellenfunktion und Quantenzustände
• Interferenz (konstruktiv und destruktiv)
Welle-Teilchen-Dualismus und Photonen
• Teilchen-Welle-Dualismus
• Eigenschaften von Photonen
• Energie eines Photons (Formeln und Berechnungen)
• Zusammenhang von Frequenz und Wellenlänge
Photoelektrischer Effekt
• Definition und Ablauf
• Gesetze des photoelektrischen Effekts
• Berechnungen für den photoelektrischen Effekt (Grenzfrequenz und Austrittsarbeit)
Experimentelle Nachweise
• Photoeffekt nach Hallwachs
• Erklärung des Photoeffekts nach Einstein
• Millikan-Experiment und Vakuumkammer
Weitere quantenphysikalische Effekte
• Compton-Effekt (Streuung von Photonen)
• Millikan-Öltröpfchenexperiment
• Quantisierung der elektrischen Ladung
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, Physik Abitur Lernzettel - Keplersche Gesetze, Gravitation, Gravitationsfelder,
Gravitationspotenzial, Orbitalbewegung und elektrische Kräfte
1. Keplersches Gesetz der Planetenbewegung
1. Schlüsselbegriffe zu Keplers Gesetz der Planetenbewegung:
AE = Astronomische Einheit, die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und Sonne. Etwa 150
Millionen km.
Planet = Ein Körper, der einen Stern umkreist, seine Umlaufbahn freigeräumt hat und dessen
Gravitation ihn annähernd kugelförmig macht.
Ellipse = Eine regelmäßige ovale Form, die um zwei zentrale Punkte gebildet wird.
Umlaufbahnen = Der gekrümmte Weg eines Himmelskörpers um einen Stern, Planeten oder Mond.
2. Eigenschaften des Keplerschen Gesetzes der Planetenbewegung:
Definition:
Die Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung beschreiben die Bewegungen der Planeten im
Sonnensystem in der Astronomie und klassischen Physik.
Nenne die drei Gesetze der Planetenbewegung:
Erstes Gesetz (elliptische Umlaufbahnen):
Das erste von Keplers drei Gesetzen der Planetenbewegung besagt, dass sich Planeten auf
elliptischen Bahnen bewegen, wobei die Sonne in einem Brennpunkt liegt.
Zweites Gesetz (konstante Fläche pro Zeiteinheit):
Nach dem zweiten Gesetz überstreicht ein Planet in gleicher Zeit immer die gleiche Fläche im Raum,
unabhängig davon, wo er sich auf seiner Umlaufbahn befindet. Dementsprechend bewegen sich
Planeten, die näher an der Sonne sind, mit höheren Geschwindigkeiten aufgrund stärkerer
Gravitationskräfte, überstreichen jedoch auch eine kleinere Fläche, da sie sich sehr nah an ihr
bewegen. Währenddessen bewegen sich Planeten, die weiter von der Sonne entfernt sind, aufgrund
schwächerer Gravitationskräfte langsamer, überstreichen aber dennoch die gleiche Fläche, da die
insgesamt zurückgelegte Strecke viel größer ist.
Drittes Gesetz (Planetenabstand³ ist proportional zu Jahr²):
Keplers drittes Gesetz beschreibt, wie die Umlaufzeit eines Planeten proportional zur Größe seiner
Umlaufbahn ist.
Dies bedeutet, dass die Zeit, die ein Planet benötigt, um die Sonne zu umkreisen, proportional zum
Radius seiner Umlaufbahn zunimmt, wenn dieser größer wird.
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,3. Berechnungen zum dritten Keplerschen Gesetz:
1. Wichtige Gleichungen:
Umlaufzeit T (in Jahren) = Die Umlaufzeit ist die Zeit, die ein Objekt benötigt, um eine vollständige
Umlaufbahn um ein anderes Objekt zu durchlaufen und wieder zum gleichen Punkt zurückzukehren.
Planetenabstand r (in AE) = Die durchschnittliche Entfernung zwischen Erde und einem anderen
Planeten.
Konstante (k) = Die Konstante ist eine Größe, die sich nicht ändert. In unserem Sonnensystem ist sie
1.
2. Berechnungen:
(Umlaufzeit) T² = k × r³
(Planetenabstand) r³ = T² / 1
(Konstante) k = T² / r³
3. Beispiele:
Verwenden Sie Keplers drittes Gesetz, um den Planetenabstand von der Sonne zu bestimmen, wenn
ein Umlauf 20 Jahre dauert. Berechnen Sie außerdem die Länge eines Jahres, wenn er sich in 3 AE
befindet.
Berechnung:
20² = 1 × r³ I:1
400 = r³ I√
r = 7,37 AE
Berechnung:
T² = 1 × 3³
T² = 27 I√
T = 5,2 Jahre
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,2. Gravitation
1. Die Struktur der Gravitation
Definition:
Gravitation wird definiert als die Kraft, die einen Körper zum Zentrum der Erde oder zu jedem
anderen physikalischen Körper mit Masse hin anzieht. Darüber hinaus hält die Gravitationskraft alle
Planeten in ihrer Umlaufbahn um die Sonne.
Die Eigenschaften der Gravitation:
-Gravitation wirkt als Kraft, die Dinge zum Kern eines Planeten sowie zu anderen Objekten zieht
-Alles, was Masse hat, besitzt auch Gravitation
-Objekte mit größerer Masse haben stärkere Gravitation, während Objekte mit geringerer Masse
schwächere Gravitation haben
-Gravitation wird mit zunehmender Entfernung schwächer, weshalb die Anziehungskraft umso
stärker ist, je näher sich Objekte sind
-Du übst dieselbe Gravitationskraft auf die Erde aus, wie sie auf dich wirkt. Aber da die Erde viel
massereicher ist, hat deine Kraft keine Auswirkung auf unseren Planeten
Unterschied zwischen Gravitation und Schwerkraft:
Schwerkraft ist die Anziehungskraft zwischen einem Objekt und der Erdoberfläche. Die Erde übt eine
Anziehungskraft auf sich selbst aus und zieht dadurch ein Objekt zu sich hin. Die Gravitationskraft
hingegen ist die universelle Anziehungskraft zwischen zwei Körpern mit Masse, die sich in einem
bestimmten Abstand im Universum befinden. Nach dem Newtonschen Gravitationsgesetz ist die
Anziehungskraft zwischen zwei Körpern direkt proportional zu ihren Massen und umgekehrt
proportional zum Quadrat ihres Abstandes.
Wichtige Punkte:
-Während Gravitation die Anziehungskraft zwischen zwei Körpern im Universum ist, ist Schwerkraft
die Anziehungskraft zwischen bestimmten Objekten und speziell der Erdoberfläche
-Die Gravitationskraft ist direkt proportional zu den Massen beider Objekte und umgekehrt
proportional zum Abstand zwischen ihnen
-Die Gravitationskraft kann sowohl anziehend als auch abstoßend sein, die Schwerkraft ist jedoch
ausschließlich anziehend
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,2. Berechnungen zur Gravitation
1. Wichtige Gleichungen:
Gewicht W (in N) = Gewicht ist die Kraft, die durch Gravitation auf eine Masse ausgeübt wird. Sie ist
nicht konstant und ändert sich je nach Ort.
Masse m (in kg) = Masse ist die Menge an Materie, die ein Objekt enthält. Sie ist nicht ortsabhängig
und bleibt konstant.
Gravitation g (in N/kg oder m/s²) = Gravitation ist die Kraft, die einen Körper zum Zentrum der Erde
oder eines anderen massereichen Körpers zieht. Auf der Erde beträgt sie im Durchschnitt 9,807 m/s².
2. Beispiele:
Ein Shuttle mit 1,62 × 10⁵ N verlässt den Mond. Wie groß ist sein Gewicht auf Merkur?
Berechnung:
W=m×g
1,62 × 10⁵ = 1,62 × m I: 1,62
m = 100000 kg
Berechnung:
W=m×g
W = 100000 × 3,7
W = 37000 N
8
,3. Gravitationsfeldlinienmodell
1. Schlüsselbegriffe:
Feld = Ein Bereich im Raum, in dem etwas vorhanden ist, z. B. Gravitation oder Kartoffeln
Masse = Die Menge an Materie
Gewicht = Die Kraft, die durch ein Gravitationsfeld auf eine Masse wirkt
Gravitationsfeldstärke = Die Stärke eines Gravitationsfeldes an einem bestimmten Punkt
2. Eigenschaften des Gravitationsfeldlinienmodells:
Definition von Gravitationsfeldern:
Ein Gravitationsfeld ist ein Bereich im Raum, der um jede Masse oder Gruppe von Massen existiert.
Dieses Feld erstreckt sich in alle Richtungen, aber die Stärke der Gravitationskraft nimmt mit
zunehmender Entfernung vom Objekt ab.
Eigenschaften von Gravitationsfeldern:
-Gravitationsfelder wirken auf alles, was Masse besitzt
-Je größer die Masse, desto stärker ist das Feld
-Ein Gravitationsfeld ist ein Raum um einen Körper mit Masse
Darstellung von Gravitationsfeldern (Feldlinienmodell):
1. Homogenes Feldlinienmodell:
Im homogenen Feld verlaufen die Feldlinien parallel und gleichmäßig verteilt. Die Feldstärke ist
überall gleich. Dies tritt nahe der Oberfläche eines Körpers auf.
2. Radiales Feldlinienmodell:
Die Feldlinien zeigen zu einem zentralen Punkt. Die Dichte der Feldlinien nimmt ebenfalls mit
zunehmender Entfernung ab. Alle Punktmassen sind kreisförmig um das Objekt angeordnet.
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, 4. Gravitationskraft
1. Eigenschaften der Gravitationskraft:
Definition:
Die Gravitationskraft ist die universelle Anziehungskraft zwischen zwei Körpern mit Masse, die sich
in einem bestimmten Abstand im Universum befinden. Nach Newton ist sie proportional zu den
Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands.
2. Berechnungen der Gravitationskraft:
1. Wichtige Gleichungen:
-Kraft F (in N)
-Gravitationskonstante G = 6,67 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²
-m₁, m₂ (in kg)
-Abstand r (in m)
2. Berechnungen:
F = G × m₁ × m₂ / r²
G = F × r² / (m₁ × m₂)
m₁ = F × r² / (G × m₂)
m₂ = F × r² / (G × m₁)
r² = G × m₁ × m₂ / F
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