Schwerkraft und Umlaufbahnen — Physik, 11–13 Jahre
Schwerkraft ist die Anziehung zwischen Massen. In der Nähe der Erde zieht sie Gegenstände nach unten; im Weltraum kann sie den Weg eines Gegenstands krümmen und eine Umlaufbahn bilden, statt einer geraden Bahn.
Ein Fall, der immer vorbeigeht
Die Schwerkraft zieht einen umlaufenden Gegenstand zu einem Planeten, aber der Gegenstand bewegt sich auch seitwärts. Er fällt ständig zum Planeten, während sich dessen Oberfläche unter ihm wegkrümmt. Eine Umlaufbahn ist also ein dauernder Fall um eine Welt, nicht das Fehlen von Schwerkraft.
Warum fallen Satelliten nicht gerade nach unten?
Ein geworfener Ball fliegt eine Kurve, weil die Schwerkraft seine Richtung verändert. Ein Satellit bewegt sich seitwärts so schnell, dass sich die Erde während seines Falls fast gleich schnell wegkrümmt. So kann der Mond angezogen werden, ohne auf die Erde zu stürzen.
Die gekrümmte Bahn des Mondes
Stell dir vor, du schießt einen Ball waagerecht von einem hohen Berg. Mit 10 m/s landet er in der Nähe, weil die Schwerkraft ihn schnell nach unten zieht. Mit 1000 m/s fliegt er viel weiter. Ist seine Seitwärtsgeschwindigkeit groß genug, krümmt sich die Erde so schnell weg, wie er fällt: eine Umlaufbahn entsteht.
In einer Umlaufbahn gibt es Schwerkraft
Oft heißt es, Astronauten schweben, weil es im Weltraum keine Schwerkraft gibt. Das ist verständlich: Sie wirken schwerelos und sind weit über dem Boden. In einer niedrigen Erdumlaufbahn ist die Schwerkraft noch stark; sie schweben, weil sie und ihr Raumschiff gemeinsam um die Erde fallen.
Satelliten und Raumfahrt
Navigation, Wettervorhersagen und viele Verbindungen nutzen Satelliten auf sorgfältig gewählten Umlaufbahnen. Ingenieurinnen und Ingenieure stimmen die Geschwindigkeit des Satelliten auf die Schwerkraft ab. Dasselbe hilft bei Reisen zum Mond und zu anderen Planeten, bei denen eine kleine Änderung die Route stark verändern kann.
Weiter erkunden
Andere Sprachen
MyLeoNes™ wird geladen…