Drehbewegung und Raumfahrt

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Kräfte als Ursache von Bewegungen Geschwindigkeit - ein Maß für Bewegung Auf Grund seiner Trägheit behält jeder Körper seinen Zustand der Ruhe oder der momentanen Bewegung bei. Erst wenn eine Kraft auf ihn einwirkt, kommt es zu einer Änderung des Bewegungszustandes. Eine wichtige Eigenschaft, mit der eine Bewegung beschrieben wird, ist die Geschwindigkeit des Körpers. Plane gemeinsam mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern Vorgangsweisen zur Feststellung der Geschwindigkeit verschiedener Verkehrsteilnehmer. Versuche auch, die Geschwindigkeiten zu schätzen!

Trage die gemessenen Ergebnisse in eine Tabelle ein, die so ausschauen könnte, und berechne die Geschwindigkeit: Verkehrsteilnehmer

Wegstrecke (s)

Zeit (t)

Geschwindigkeit (v)

Wenn man zur Berechnung einen Zeitraum von einigen Sekunden heranzieht, handelt es sich bei der ermittelten Geschwindigkeit bereits um die sogenannte Durchschnittsgeschwindigkeit. Das heißt, der Verkehrsteilnehmer muss sich in dieser Zeit nicht immer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt haben. 75

Kräfte als Ursache von Bewegungen Geschwindigkeit - ein Maß für Bewegung Welche Durchschnittsgeschwindigkeit hat ein Flugzeug, das um 10.00 Uhr in Innsbruck wegfliegt und um 11.15 Uhr in Wien landet. Strecke Innsbruck - Wien: 400 km

Tachometer sind Geschwindigkeitsmesser, wie du sie vom Auto oder Fahrrad kennst. Mit ihnen kann man Geschwindigkeiten zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt feststellen. Man spricht in diesem Fall von Momentangeschwindigkeit. Aber auch in diesem Fall errechnet sie sich aus Weg : Zeit, allerdings innerhalb einer ganz kurzen Zeitspanne.

Genau lässt sich die Momentangeschwindigkeit mit Radarpistolen messen. Genaue Überwachungen der Geschwindigkeit von Verkehrsteilnehmern sind wichtig, weil leider viele von ihnen allzuschnell unterwegs sind. Oft ist zu hohe Geschwindigkeit Ursache schwerer Unfälle. Meist wird die Auswirkung der Geschwindigkeit auf den Anhalteweg eines Fahrzeuges unterschätzt. Genaueres darüber erfährst du auf der folgenden Seite. 76

Kräfte können Körper beschleunigen Bewegung entlang einer geneigten Bahn Wenn ein Körper entlang einer Geraden in gleichen Zeiträumen immer gleich lange Wege zurücklegt, nennt man seine Bewegung gleichförmig. Der Zusammenhang zwischen Zeit und Weg kann in einem Diagramm beschrieben werden. Daran siehst du, dass der bewegte Körper eine umso größere Wegstrecke zurücklegt, je länger er unterwegs ist. Der gleichmäßige (lineare) Verlauf der Geraden zeigt, dass die Geschwindigkeit stets gleichbleibt. In der Praxis des Alltags kommen allerdings kaum gleichförmige Bewegungen vor. Körper verändern oft ihre Geschwindigkeiten. Werden sie schneller, spricht man von Beschleunigung, werden sie langsamer, nennt man dies Verzögerung. In beiden Fällen handelt es sich um ungleichförmige Bewegungen. Welche Beispiele fallen dir dazu ein? Lass auf einer geneigten Bahn einen Gegenstand (Kugel oder Spielzeugauto) hinunterrollen. Wiederhole den Versuch mehrmals bei geänderter Neigung. Welchen Zusammenhang erkennst du zwischen Bahnneigung und Beschleunigung? Verantwortlich für diese Beschleunigung ist die sogenannte „Hangabtriebskraft“ (FH). h Sie wird aus der Gewichtskraft (FG) des Körpers und der Steilheit l der schiefen Ebene berechnet.

Würde man z. B. mit einem Lichtschrankensystem genaue Messungen der zurückgelegten Wege in den einzelnen Sekunden durchführen, so könnte man bei einer bestimmten Neigung zu folgenden Werten kommen: Nach Sekunden 1. 2. 3. 4. 5.

zurückgelegter Weg:

............................. 5 cm = 5 . 12 cm ............................. 20 cm = 5 . 22 cm ............................. 45 cm = 5 . 32 cm ............................. 80 cm = 5 . 42 cm ............................. 125 cm = 5 . 52 cm

Daran erkennt man, dass der nach jeder Sekunde zurückgelegte Weg gleich dem Produkt aus dem Weg in der ersten Sekunde und dem Quadrat der Sekundenzahl ist. Das Weg-Zeit-Diagramm zeigt dir das Zunehmen der Wegstrecke in jeder Sekunde. Dementsprechend nimmt auch die Geschwindigkeit in jeder Sekunde um ein bestimmtes Maß zu.

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Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Geschwindigkeiten ändern sich konstant Berechne aus den angegebenen Werten des Beispiels auf der vorhergehenden Seite die Wege und Durchschnittsgeschwindigkeiten des Körpers in den einzelnen Sekunden: in der 1. Sekunde

2. Sekunde

3. Sekunde

5 cm

15 cm

25 cm

5 cm/s

15 cm/s

4. Sekunde

5. Sekunde

Wenn du die Werte richtig berechnet hast, siehst du, dass die Geschwindigkeit in jeder Sekunde um denselben Betrag, nämlich um 10 cm/s zunimmt. In so einem Fall spricht man von einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung. Das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm zeigt dir an seinem linearen Verlauf die konstante Zunahme der Geschwindigkeit. Die Beschleunigung errechnet sich aus dem Quotienten „Geschwindigkeitszunahme : Zeit“. Dadurch ergibt sich für unser Beispiel eine Beschleunigung von

10 cm : 1s =10 cm/s2 s

Binde ein 1/2-kg-Massestück an eine Schnur. Befestige nun am anderen Ende ein 1-kg-Massestück. Miss die Entfernung zwischen dem leichteren Massestück und der Tischkante. Lass das größere Massestück los und stoppe die Zeit, die das kleinere braucht, um die gemessene Strecke zu durchlaufen. Achte dabei auf möglichst kleine Reibung (glatte Tischfläche). Wiederhole den Versuch, indem du das ziehende Massestück verdoppelst! Du siehst: Die Beschleunigung ist umso größer, je größer die antreibende Kraft und je kleiner die anzutreibende Masse ist. Diese Grundgleichung der Mechanik wurde von Newton im Jahre 1680 aufgestellt: Beschleunigung (a) =

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treibende Kraft (F) Masse (m)

Körper im freien Fall Die Erdanziehungskraft beschleunigt fallende Körper Wagemutige möchten beim Bungy-Jumping das Gefühl des freien Fallens kennenlernen. Dabei erfahren sie, dass ihre Geschwindigkeit ständig zunimmt. Auch beim freien Fall handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Die Beschleunigung eines frei fallenden Körpers wird durch die Anziehungskraft der Erde verursacht. G. Galilei stellte Anfang des 17. Jh. fest, dass zwischen Falldauer und Geschwindigkeit eine mathematische Beziehung besteht. Lässt man den Luftwiderstand außer Acht, so ergeben Messungen die Werte, die du aus der nebenstehenden Skizze ablesen kannst.

Trage in die Tabelle ein:

in der 1. Sekunde in der 2. Sekunde in der 3. Sekunde in der 4. Sekunde

Weg

Durchschnittliche Geschwindigkeit

5m

5m/s

Die Geschwindigkeitszunahme von Sekunde zu Sekunde beträgt daher ...... m/s2. Dies nennt man Fallbeschleunigung (g). Übrigens: Die Fallbeschleunigung wird geringer, je weiter ein Körper von der Erde entfernt ist.

Im Vakuum fallen alle Körper gleichschnell. In der Natur kommt es durch den Luftwiderstand, der von Form und Geschwindigkeit der fallenden Körper abhängt, zu unterschiedlichen Werten. Wird der Luftwiderstand so groß wie die Gewichtskraft des fallenden Körpers, so wird der Körper nicht mehr schneller, sondern bewegt sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit - eine Tatsache, die man beim Fallschirm ausnützt. 79

Beim Drehen werden Kräfte wirksam Eine Kraft, die zum Zentrum strebt Auf Grund seiner Trägheit ist ein Körper bestrebt, eine geradlinige Bewegungsrichtung beizubehalten. Bewegt sich aber ein Körper auf einer kreisförmigen Bahn, ändert sich seine Bewegungsrichtung ständig. Dies wird durch eine Kraft bewirkt, die in Richtung Kreismittelpunkt wirkt. Diese Kraft heißt Zentripetalkraft (FZ) (lat.: Centrum = Mitte, petere = streben) Wenn die Zentripetalkraft nicht mehr auf den Körper einwirkt, dann bewegt sich dieser auf einer geradlinigen Bahn weiter. Er verlässt dabei die Kreisbahn in Richtung der Kreistangente.

Ist die Zentripetalkraft immer gleichgroß? Du brauchst: Schnur, Röhrchen, 2 Tennisbälle und einen Federkraftmesser, feinmaschiges Netz. Baue die Versuchsanordnung nach folgender Abbildung auf, führe die Versuche schrittweise durch und trage die Messergebnisse des Federkraftmessers ein!

Messergebnisse: 1. Bewege einen Ball mit ca. 1 Umdrehung pro Sekunde ..................................................................N 2. Bewege zwei Bälle mit ca. 1 Umdrehung pro Sekunde - größere Masse (m) ................................N 3. Bewege einen Ball mit ca. 2 Umdrehungen pro Sekunde - größere Geschwindigkeit (v) .............N 4. Wie Versuch 1, aber mit halber Schnurlänge - kleinerer Radius (r) ..............................................N Probiere weitere Versuchsreihen mit anderen Massen und Geschwindigkeiten! Wovon hängt die Größe der Zentripetalkraft ab? 1. ........................................................................ 2. ........................................................................ 3. ........................................................................ Die Zentripetalkraft kannst du mit folgender Formel errechnen:

FZ = 80

m.v2 r

Schön ist so ein Ringelspiel ... Hier wird eine Gegenkraft spürbar Während die Zentripetalkraft von einem außenstehenden Beobachter wahrgenommen wird, spürt man als „Mitfahrer“ eine Kraft, die der Zentripetalkraft entgegengesetzt ist. Diese nach außen gerichtete Kraft heißt Zentrifugalkraft oder Fliehkraft (lat. fugere = fliehen). Sie ist gleichgroß wie die Zentripetalkraft. Diese Zentrifugalkraft bewirkt z. B., dass Mitfahrer im Auto beim Kurvenfahren nach außen gedrückt werden oder Fahrgäste beim „Teufelsrad“ in Freizeitparks direkt an der Wand „kleben“.

Da die Zentrifugalkraft als Gegenkraft zur Zentripetalkraft wirkt, ist auch sie umso größer, je größer die Masse des bewegten Körpers und je kleiner sein Abstand vom Zentrum ist. Außerdem ist sie proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit. (Das bedeutet: bei dreifacher Geschwindigkeit steigt die Kraft auf das Neunfache!)

Eine Kugel wird hier stärker nach außen gezogen. Warum?

Warum wird dieses Kugelmodell beim Drehen abgeflacht? Auch die Abplattung der Erde ist durch ihre Eigenrotation entstanden. Wann bewegen sich die rotierenden Massestücke bei diesem Modell eines Fliehkraftreglers stärker nach außen? Fliehkraftregler verwendet man, um z. B. das Überdrehen eines Motors zu verhindern. Bei zu hoher Drehzahl vermindern sie die Treibstoffzufuhr. 81

Zentrifugalkräfte im Alltag Kräfte - erwünscht oder unerwünscht

Mit Zentrifugen oder Schleudern kann man leichte und schwere Massen voneinander trennen. So trennt man z. B. Rahm von der Milch, Blutkörperchen vom Serum, so trocknet man aber auch Wäsche oder schleudert Honig aus den Waben.

Mit Kreiselpumpen kann man auch verschmutztes Wasser fördern, da sie ohne Ventile arbeiten. Durch die Schaufeln und durch die Zentrifugalkraft wird das Wasser in das Steigrohr gedrückt.

Auch im Sport werden oft Drehkräfte wirksam:

Beim Kurvenfahren übernimmt die Haftreibung zwischen Reifen und Straße die Aufgabe der Zentripetalkraft. Bereits geringe Geschwindigkeitserhöhungen führen zu einem deutlichen Ansteigen der Fliehkraft. Dies wird gerade von unerfahrenen Autofahrern oft unterschätzt. Verantwortungsvolle Verkehrsteilnehmer stellen sich rechtzeitig auf gefährliche Straßenverhältnisse ein. Sie wählen die richtige Bereifung und reduzieren die Geschwindigkeit. 82

Massen ziehen einander an Als Sir Newton die Schwerkraft entdeckte ... Fragst du ein kleines Kind: „Was bewegt sich - Erde oder Sonne?“ Du wirst vermutlich als Antwort erhalten: „Ist doch klar! Die Sonne bewegt sich, ich sehe sie doch jeden Tag auf- und untergehen“. Bis ins 15. Jahrhundert nahmen dies nicht nur Kinder sondern alle Menschen an. Erst im 16. Jahrhundert wurde dieses „Geozentrische Weltbild“ von den Gelehrten Nikolaus Kopernikus und Galileo Galilei mehr und mehr angezweifelt und widerlegt. So richtig durchsetzen konnte sich das „Heliozentrische Weltbild“, welches besagt, dass sich die Erde und andere Planeten um die Sonne drehen, erst, als Johannes Kepler im 17. Jh. die Behauptungen von Kopernikus und Galilei durch Berechnungen und Gesetze untermauern konnte.

Galilei

Kopernikus

Kepler

Kepler konnte beweisen: 1. Planeten bewegen sich auf Ellipsenbahnen. Die Sonne steht in einem Brennpunkt. 2. In der Nähe der Sonne nimmt die Umlaufgeschwindigkeit der Planeten zu (vereinfachte Wiedergabe!). Die Erklärung für die Umlaufbahnen der Planeten lieferte im 17. Jh. I. Newton mit dem „Gravitationsgesetz“. Dieses lautet: Zwischen allen Körpern herrschen Anziehungskräfte. Zwei Körper ziehen einander umso stärker an, je größer ihre Massen sind. Die Anziehungskraft, die man auch als Gravitationskraft oder Schwerkraft bezeichnet, nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Die Gravitationskraft der Erde bewirkt, dass alle Körper zu Boden fallen. An jeder Stelle der Erde wirkt die Gravitationskraft zum Erdmittelpunkt hin. Den Raum, in dem diese Kräfte wirksam sind, kannst du dir als Kraftfeld vorstellen.

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Planeten unseres Sonnensystems Was zwingt die Planeten auf ihre Bahnen? Die Gravitationskraft ist gerade zwischen Himmelskörpern sehr stark, da sie von der Größe der Masse abhängt. Die Umlaufbahnen der Planeten um die Sonne ergeben sich einerseits durch die Trägheit der Planeten, die zu einer geradlinigen Fortbewegung führen würde und andererseits durch die Einwirkung der Gravitation der Sonne (300 000fache Erdmasse!), die als Zentripetalkraft wirkt. Die Sonne wirkt auf die Planeten eine verzögernde Kraft aus. Planeten werden in Sonnennähe schneller und umso langsamer, je weiter sie sich von der Sonne entfernen. Unsere Sonne hat innerhalb unseres Sonnensystems einen festen Platz. Sie wird daher als Fixstern bezeichnet. Die Sonne wird von 9 Planeten umkreist, von denen manche wiederum von Monden begleitet werden. Die Sonne ist allerdings nur eine von Millionen von Sonnen, die unser Milchstraßensystem (Galaxis) bilden. Die Unermesslichkeit des Weltalls erahnen wir, wenn wir bedenken, dass dieses von unzähligen Galaxien erfüllt ist.

„Kommt man sich da nicht sehr klein vor?“

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Planet

Durchmesser in km

Pluto Merkur Mars Venus Erde Neptun Uranus Saturn Jupiter

3 200 4 880 6 790 12 100 12 756 49 900 52 000 120 000 142 800

mittlere Entfernung von der Sonne in Mill. km 5 900 58 228 108 150 4 494 2 870 1 426 778

Umlaufzeit um die Sonne 248 Jahre 88 Tage 687 Tage 225 Tage 1 Jahr 165 Jahre 84 Jahre 30 Jahre 12 Jahre

Menschen erforschen das All Abenteuer Weltraumfahrt Die Schwerkraft macht es sehr schwierig, die Erde zu verlassen. Will man in den Weltraum gelangen, muss man sehr schnell sein. Erst bei einer Geschwindigkeit von ca. 40 000 km/h (= 20mal schneller als das schnellste Raketenstart Aussetzung eines Satelliten Passagierflugzeug) gelingt es, das Schwerefeld der Erde zu verlassen. Will man hingegen Satelliten auf eine Umlaufbahn um die Erde bringen, genügt eine Geschwindigkeit von ca. 28 000 km/h. Satelliten werden mit Raketen oder Raumfähren auf ihre Bahnen gebracht. Für ihre Fortbewegung im luftleeren Raum ist nahezu kein Kraftaufwand mehr erforderlich. Die Energie für die Steuerung gewinnt man aus Solarzellen. Geostationäre Satelliten bewegen sich so mit der Erde mit, dass sie immer über demselben Punkt zu stehen scheinen. Diese werden als Wetter- und Nachrichtensatelliten eingesetzt. Wettersatelliten senden wichtige Messdaten zu Wetterstationen auf der Erde (Satellitenbilder). Nachrichtensatelliten können Fernsehsendungen und Ferngespräche weltweit übertragen. Von derzeit ca. 400 Satelliten dienen allerdings zwei Drittel nur für militärische Zwecke. Mit ihnen können selbst kleine Gegenstände in einer Entfernung von 160 Kilometern entdeckt werden. Satelliten ermöglichen außerdem genauere und tiefere Einblicke in das Weltall. Sie liefern Bilder und Messdaten von anderen Planeten. In den letzten dreißig Jahren wurden ca. 4000 Satelliten gestartet. Viele von ihnen arbeiten aber nicht mehr oder sind explodiert. Diese und die Teile verbrauchter Startraketen bilden einen „Weltraummüll“, der zu einer zunehmenden Gefahr für die Raumfahrt wird. 85

Logbuch der Raumfahrt Die „Eroberung“ des Weltalls in Schritten 4. Okt. 1957: Sputnik 1 - Start des ersten Sowjet-Satelliten 12. April 1961: Jurij Gagarin umkreist als erster Mensch mit einem Satelliten die Erde in einer Stunde und 48 Minuten 10. Juli 1962: Telstar 1 - der erste Nachrichtensatellit wird von den USA gestartet und liefert LiveFernsehbilder von Amerika nach Europa 18. März 1965: Der sowjetische Kosmonaut Leonow unternimmt den ersten Weltraumausflug (12 Minuten). Er ist dabei durch einen Luftschlauch mit dem Raumschiff verbunden. 20. Juli 1969: Der Amerikaner Neil Armstrong hinterlässt die ersten Fußspuren auf dem Mond. 14. Mai 1973: Skylab 1 - die erste bemannte, erdumkreisende Raumstation wird in den USA gestartet. 17. Juli 1975: Freundschaft im Weltall - Russen und Amerikaner docken ihre Raumfahrzeuge aneinander. 24. Dez. 1979: Ariane - die erste europäische Rakete startet. 12. April 1981: Columbia - das erste wiederverwendbare Raumfahrzeug umkreist 36mal die Erde und landet wohlbehalten. 28. Jan. 1986: Die US-Raumfähre Challenger explodierte kurz nach dem Start. Sieben Menschen starben dabei. 21. Dez. 1988: Zwei sowjetische Kosmonauten verbrachten ein ganzes Jahr in der Weltraumstation Mir. Franz Viehböck - der erste Österreicher im All. Nov. 2000 Internationale Raumstation ISS (engl.: International Space Station) war, obwohl noch April 2003: nicht völlig fertiggestellt, permanent mit einer dreiköpfigen Besatzung bewohnt. 15. Okt. 2003: Der Volksrepublik China gelang es mit einer Rakete vom Typ Langer Marsch CZ-2F als dritter Nation nach der Sowjetunion und den USA Menschen ins All zu bringen.

Sputnik 1

Mondausflug

Explosion Challenger

Viehböck

Österreich ist Mitglied der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Unser Land beteiligt sich finanziell an Weltraumprojekten und österreichische Wissenschaftler und Techniker tragen wesentlich zur Weiterentwicklung und Forschung bei. Dieser Entwicklung verdanken wir viele neue Werkstoffe und Fortschritte in der Computertechnik.

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Gut zu wissen ...

Ursache für die Beschleunigung eines Körpers ist stets eine Kraft. Die Beschleunigung ist umso größer, je größer die antreibende Kraft und je kleiner die anzutreibende Masse ist. a=

F m

Die Schwerkraft der Erde ist verantwortlich, dass ein Körper zu Boden fällt. Diese Erdgravitation (Erdanziehungskraft) wirkt vom Erdmittelpunkt aus und zieht fallende Körper in diese Richtung. Beim freien Fall wird der Körper dadurch beschleunigt, d. h. seine Fallgeschwindigkeit nimmt kontinuierlich zu. Die Fallbeschleunigung (g) beträgt auf der Erde ca. 10 m/s2. Bremsend wirkt dabei der Luftwiderstand. Im Vakuum fallen alle Körper, unabhängig von Masse und Form, gleichschnell. Die Kreisbewegung eines Körpers wird durch die Zentripetalkraft ermöglicht, die in Richtung Kreismittelpunkt wirkt. Fällt sie aus, bewegt sich der Körper in Richtung der Kreistangente geradlinig weiter. Die Zentripetalkraft wächst mit der Größe der Masse des Körpers und nimmt analog dem Quadrat der Geschwindigkeit zu. Je kleiner der Bahnradius ist, desto größer ist die Zentripetalkraft. Fz =

m . v2 r

Die gleichgroße Gegenkraft zur Zentripetalkraft nennt man Zentrifugal- oder Fliehkraft. Sie wirkt radial nach außen und wird für uns spürbar, wenn wir z. B. in einem Fahrzeug durch eine Kurve fahren oder uns auf einem Karussell befinden. Für die Zentrifugalkraft gilt die gleiche Berechnungsformel wie für die

Zentripetalkraft. In der Praxis ist dabei zu beachten, dass die Größe der Zentrifugalkraft mit dem Quadrat der Geschwindigkeit ansteigt. Dies erklärt „Ausritte“ von Autos in Kurven bei zu hoher Geschwindigkeit. Zentrifugalkräfte nützt man bei Zentrifugen, Kreiselpumpen und Fliehkraftreglern. Die Planeten umkreisen die Sonne auf kreisähnlichen Bahnen. Die Gravitationskraft zwischen Sonne und Planet übernimmt dabei die Funktion der Zentripetalkraft. Diese Anziehungskraft besteht prinzipiell immer zwischen zwei Körpern, ist aber umso größer, je mehr Masse diese Körper besitzen. Sie nimmt mit dem Quadrat des Abstandes der beiden Körper ab. Ein Planet wird daher in Sonnennähe beschleunigt. Unser Weltall besteht aus unzähligen Systemen von Sonnen bzw. Fixsternen, die von anderen Himmelskörpern umkreist werden. Die Gesetzmäßigkeiten dieser Bahnbewegungen wurden von Johannes Kepler erkannt. Für die moderne Weltraumfahrt ist eine genaue Kenntnis über die Umlaufbahnen der Planeten sowie über Gravitationskräfte im All äußerst wichtig. Eine Rakete muss eine Geschwindigkeit von ca. 40 000 km/h erreichen, um das Schwerefeld der Erde verlassen zu können. Satelliten, die unsere Erde umkreisen, benötigen eine Endgeschwindigkeit von ca. 28 000 km/h. Satelliten im All dienen zur Aufklärung bzw. Spionage im Militärbereich, als Übermittler von Nachrichten, Telefongesprächen und TV-Bildern von Kontinent zu Kontinent sowie als Träger modernster Messinstrumente zur Erforschung von Wetter und Umwelt.

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1.

Ein Körper bewegt sich im Kreis. Wie nennt man die Kraft, die ihn auf der Kreisbahn hält und zum Kreismittelpunkt gerichtet ist? .............................................................................................................................

2.

Wovon hängt die Zentripetalkraft ab? Nenne die Formel! .............................................................................................................................

3.

Ein Auto mit (Masse 1 000 kg) fährt mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h (13,9 m/s) auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 25 m. Welche Zentripetalkraft muss auf das Auto wirken, damit es auf der Kreisbahn bleibt? .............................................................................................................................

4.

Ein Auto wird aus der Kurve getragen. Nenne mögliche Gründe! (Auch der beste Autofahrer kann sich über die Gesetzte der Physik nicht hinwegsetzen! Welche Einstellungen sind im Straßenverkehr wichtig?) .............................................................................................................................

5.

Bei einer Kreisbewegung hört die Zentripetalkraft plötzlich zu wirken auf. In welche Richtung bewegt sich der Körper weiter? .............................................................................................................................

6.

Wie nennt man die gegenseitige Anziehungskraft, mit der sich alle Körper anziehen? ...........................................................................................................

7.

Welche Bahnen beschreiben die Planeten bei ihrem Umlauf um die Sonne? .............................................................................................................................

8.

Wie verändert sich die Geschwindigkeit eines frei fallenden Körpers? .............................................................................................................................

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