Galaxien
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Monde bewegen sich um Planeten, Planeten um Sterne und Sterne bewegen sich in ihrer Galaxie. Die Galaxien bewegen sich in ihrem Galaxienhaufen. Die Bewegungen werden durch die Gravitationskraft bestimmt. Die Gleichung für die Gravitationskraft enthält die Massen, ihren gegenseitigen Abstand und die Gravitationskonstante.
1798 mass Henry Cavendish die Gravitationskonstante mit der nach ihm benannten Cavendish-Waage. Wie von Geisterhand bewegen sich die kleinen Kugeln der Cavendish-Waage wegen der Gravitationskraft auf die grossen Kugeln zu.
Durch die Messung der Gravitationskonstante konnte Cavendish als erster die Masse der Erde bestimmen. Wenn man die Gravitationskonstante kennt, kann man auch die Massen anderer Himmelskörper berechnen. Ganze Galaxien kann man wägen. Dabei stösst man auf die Existenz der dunklen Materie.
Dunkle Materie macht sich nur über die Gravitationskraft bemerkbar, ist sonst komplett unsichtbar. Aus was die dunkle Materie besteht, ist eines der grössten Rätsel der Astronomie.
Aufgabe
Wie gross ist die Gravitationskraft F zwischen einer Person die 70 kg wiegt und einer die 80 kg wiegt in einen Abstand von 1 m.
Antwort:
[latex]F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} = 6.674 \cdot 10^{-11}\,\mathrm {\frac {m^{3}}{kg\cdot s^{2}}} \cdot \frac{70 kg \cdot 80 kg}{(1 s)^2} = 3.7 \cdot 10^{-7} N[/latex]
