1Kg Federn und 1Kg Eisen, was wiegt mehr?

Mein Prof. Hakenot macht heute mal folgendes Experiment.Zur Verfügung steht ihm eine Balkenwaage. Er legt auf diese links Federn und rechts Eisen drauf, so daß die Waage genau im Gleichgewicht ist. Jetzt kommt der schwierige Teil, er beamt sich in das Jahr 1969 zurück und fliegt mit seinem Experiment mit zum Mond. Dort baut er es genau wieder so auf wie auf der Erde.
Was zeigt die Waage jetzt an?

Hanz.

Das gleiche, weils immer noch 1 kg auf jeder seite sind... nur halt auf die anziehungskraft des mondes umgerechnet..
hab ich recht?

Der Antwort von Morheus möcht ich mich eigentlich auch anschliessen, aber irgendwas sträubt sich in mir..zu einfach diese Antwort...aber bevor ich gar nichts sage, schliesse ich mich erstmal an und überlege dann mal weiter...

Greetz

Ja schließt Euch nur alle einander an, Ihr werdet schon sehen was Ihr davon habt!

Hanz.

Hättest ja wenigstens ein Ja oder Nein angeben können...sonst denk ich nachher noch zuviel

da ist bestimmt so ein hacken, wie dass eisen zb auf der erde auch noch magnetisch angezogen wird und deswegen mehr wiegt

@FatherFrost, da ist kein Haken, zumindest nicht was den Magnetismus angeht.

@Jamesbloed, ich gebe nur ein "ja" ab, und zwar dann, wenn die Lösung auch halbwegs begründet ist. Alleine mit "wiegt gleich" oder "wiegt mehr" ist es bei der Antwort nicht abgetan. Also mußt Du noch ein bißchen an Deiner Begründung arbeiten!

Hanz.

eigentlich ist 1kg immer ein kg auch in der schwerelosigkeit.

durch die gravitation bekommt ein körper eine beschleunigung
zb 9.81 auf der erde und wiegt somit 9.81 pound oder newton(wobei newton eigentlich für die kraft steht)
auf dem mond würde 1kg dann halt ca 1/6 von wiegen: 1.5pound, aber immer noch 1 kg

@FatherFrost,

eigentlich ist 1kg immer ein kg auch in der schwerelosigkeit.

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damit hast Du ja recht. Aber in dem Experiment von Prof. Hakenot geht es nicht unbedingt um 1 Kg Federn oder Eisen sondern es geht so: Er legt auf die eine Seite der Waage eine bestimmte Menge Federn und gleicht es dann auf der anderen Seite durch Eisen aus, so daß die Waage genau austariert ist. Er sieht nicht wie viel Gewicht jeweils auf der Waage ist(nur um die sache etwas zu vereinfachen). Interessant ist hier nur, wie sich die Waage auf dem Mond verhält; scheinbar gar nicht so einfach zu lösen.

Hanz.

Eigentlich denke ich auch, daß es gleich bleibt.
Da dies aber etwas zu einfach erscheint, könnte es auch sein, daß die Federn den geringen Druck auf dem Mond nicht so gut verkraften und sich deshalb nicht beisammen halten können. Damit würde wahrscheinlich die Waagschale mit dem Eisen nach unten ziehen.

Da die Masse (nicht Gewicht!!) auf der Erde gleich ist muss sie auch auf dem Mond gleich sein. Also ändert sich an der Waage nichts. Wenn man die äusseren Einflüsse wie Sonnenwind oder so mal vernachlässigt!
Also lautet meine Lösung: Die Waage bleibt weiterhin im Gleichgewicht!!!

@CY, um die Federn beisammen zu halten, könnte man sie in einen Beutel stecken und das Gewicht des Beutels auf der anderen Seite mit Eisen ausgleichen.(Das müßte man natürlich schon auf der Erde machen!)-obwohl ich noch nicht mal glaube, daß die Federn wirklich davonfliegen würden.

@Jamesbloed, vielleicht hast Du ja recht...mal abwarten.

Hanz.

PS: Aber so richtig gefällt mir die Lösung noch nicht, das wäre doch wirklich bald zu einfach, oder?

Die Waage vergleicht ja die Kräfte, die auf den beiden Hebelsarmen wirken. Da diese gleich lang sind, müssen auf beiden Seiten die gleichen Kräfte nach unten drücken, um sie im Gleichgewicht zu halten. Auf der Erde berechnen sich die beiden Kräfte ja aus Masse*Erdbeschleunigung, welche angenommener Weise auf beiden Seiten gleich ist. Da nun die beiden Kräfte gleich sind und die Beziehung zwischen Kraft und Masse über die - ebenfalls gleiche - Erdbeschleunigung auf beiden Seiten gilt, müssen folglich auch die beiden Massen gleich sein.
Wenn man nun die Waage am Mond plaziert, so gilt dort wieder das Gleiche: Die beiden gleich langen Hebelsarme sind nur dann im Gleichgewicht, wenn sie mit gleichen Kräften belastet werden.
Diese Kräfte errechnen sich wieder aus Masse*Mondgravitationskonstante. Da die beiden Massen laut vorheriger Schlussfolgerung gleich sind und wieder die Gravitation für beide Arme gleich angenommen wird, müssen auch die beiden Kräfte gleich sein, was ein Gleichgewicht zur Folge hat.

P.S.: In der Theorie (so, wie wir es in der HTL lernen) müsste das so sein. Allerdings sind da einige Annahmen dabei, die vermutlich nicht zu 100% der Wirklichkeit entsprechen. Sag mal was dazu Hanz! Waren dir die vorigen Lösungen nur zu ungenau beschrieben, oder gibts einen Fehler in den Annahmen?

Einige mögliche Fehler in den Annahmen:
Erde rotiert auch um eigene Achse -> Zentrifugalkraft, welche u.U. verschieden auf die beiden Schalen wirkt (Umfangsgeschw.)
Auf dem Mond wirkt zusätzlich die Anziehungskraft der Erde auf die Schalen (evtl. unterschiedl durch verschiedene Abstände?)

du hast schon recht cmddegi, die masse ist überall die selbe und g ändert überall in der gleichen relation das gewicht.

darum -> die waage zeit überall das selbe ergebnis an.

PS: das lernt man auch in der HTL Leonding

@Silver Surfer:
Vielleicht beschei*en uns die Lehrer ja...
Aber auf jeden Fall ist es so logisch.
Das lernt man ja schon in der Hauptschule, und ich komme jetzt in die 5. und weiß trotzdem keine andere Lösung/Erklärung.

ich glaube nicht das uns die lehrer bescheiß*n, ich glaube das uns unser rätselkönig noch ein wenig zappeln lassen will.

PS: in welche HTL gehst du?

Das kann gut sein. Ich glaub, dass nur die Erklärungen zu ungenau waren.

HTL Steyr Maschinenbau/Mechatronik

HTL Nachrichtentechnik, Linz - Leonding

dann bist du ja auch ein Oberösterreicher !?

Hallo Leute, da sind wir wieder. Ihr wollt bestimmt hören, daß Ihr richtig liegt, oder?

@cmddegi,
Die Waage vergleicht ja die Kräfte, die auf den beiden Hebelsarmen wirken. Da diese gleich lang sind, müssen auf beiden Seiten die gleichen Kräfte nach unten drücken, um sie im Gleichgewicht zu halten. Auf der Erde berechnen sich die beiden Kräfte ja aus Masse*Erdbeschleunigung, welche angenommener Weise auf beiden Seiten gleich ist. Da nun die beiden Kräfte gleich sind und die Beziehung zwischen Kraft und Masse über die - ebenfalls gleiche - Erdbeschleunigung auf beiden Seiten gilt, müssen folglich auch die beiden Massen gleich sein.

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Du hast schon soweit recht, aber als kleiner Tip; auf der Erde wirkt noch eine weitere(meßbare) Kraft auf die beiden Körper ein, die das Ergebnis der Wägung beeinflussen.


@Silver Surfer, ich sage doch, das mit dem Anschließen das bringt nix!

Also eine brauchbare Lösung ist das noch nicht, d.h. bis jetzt liegt Ihr ziemlich verkehrt!

Hanz.

nicht zu vergessen wäre, dass die dichte der federn bestimmt niedriger ist , als die des eisens.

also wiegen federn auf der erde weniger als auf dem mond, wo es keine atmosphere gibt