"Es lässt die Dinge fallen", mögen Kinder antworten, wenn Sie fragen, was die Schwerkraft bewirkt. Sie haben vielleicht etwas mehr Mühe, Ihnen zu sagen, was diese rätselhafte Kraft tatsächlich ist. Wissenschaftler verstehen es auch nicht vollständig, aber in einfachen Worten ist die Schwerkraft eine unsichtbare Anziehungskraft, die dazu führt, dass sich Objekte aufeinander zu bewegen. Die 1977 gestartete Voyager 1 ist jedoch der Anziehungskraft der Erde entkommen und ist ein sichtbarer Beweis dafür, dass das, was nach oben geht, nicht unbedingt wieder sinken muss.
Masse vs. Gewicht
Jedes Objekt hat Masse, eine grundlegende Eigenschaft, die die Menge an Materie misst, die das Objekt besitzt. Solange sich ein Objekt nicht der Lichtgeschwindigkeit nähert, ändert sich seine Masse nicht. Wenn die Masse eines Objekts zunimmt, nimmt auch seine Anziehungskraft zu.
Deshalb haben sehr große Objekte wie der Planet Jupiter eine größere Anziehungskraft als der Mond, der ein viel kleinerer Himmelskörper ist. Sagen Sie den Kindern, dass sie aufgrund der unterschiedlichen Schwerkraft dieser beiden Objekte auf der Erde mehr wiegen als auf dem Mond.
Beachten Sie, dass die Dichte auch auf einem anderen Planeten eine Rolle bei Ihrem Gewicht spielen kann. Wenn der Planet weniger dicht ist, können Sie der gesamten Anziehungskraft seiner gesamten Masse nicht so nahe kommen. Nehmen Sie zum Beispiel Saturn. Trotz der Tatsache, dass die Masse des Saturn fast das 100-fache der Masse der Erde beträgt, wäre Ihr Gewicht auf Saturn fast dasselbe wie auf Ihrem Heimatplaneten. Dies liegt daran, dass die Dichte von Saturn geringer ist als die Dichte von Wasser.
Kleber, der das Sonnensystem bindet
Planeten mögen für Kinder wie winzige, funkelnde Sterne aussehen, obwohl sie große Objekte sind, die sich unter dem Einfluss der Schwerkraft durch den Weltraum bewegen. Erhellen Sie Kinder, indem Sie ihnen ein maßstabsgetreues Modell des Sonnensystems oder ein Bild eines Sonnensystems mit der Sonne im Mittelpunkt zeigen.
Sprechen Sie darüber, wie die massive Anziehungskraft dieses Sterns die Planeten anzieht, obwohl sie nie in die Sonne fallen. Körper in einem Sonnensystem bleiben aufgrund ihrer Bewegung um ihren Stern in der Umlaufbahn. Wenn die Sonne plötzlich verschwinden würde, würden die Erde und die anderen Planeten in verschiedene Richtungen in den Weltraum fliegen, ohne dass die Schwerkraft der Sonne sie hält.
Die Schwerkraft der Erde: Eine beeindruckende Kraft
Bringen Sie die Diskussion über Umlaufbahnen und Schwerkraft näher, indem Sie beschreiben, wie Satelliten die Erde so umkreisen, wie die Erde und ihre Schwesterplaneten die Sonne umkreisen. Da die Erde groß und massereich ist, hat sie ein starkes Gravitationsfeld, das dazu führt, dass Objekte in Richtung ihres Zentrums fallen, genauso wie ein abgetrennter Apfel von einem Baum zu Boden fällt.
Die Internationale Raumstation – die das Kind vielleicht im Fernsehen gesehen hat – ist ein beliebtes Beispiel für ein Objekt, das sich schnell um den Planeten bewegt und gleichzeitig fällt. Der Mond ist ein weiterer Körper, der etwa alle 27 Tage um die Erde fällt. Es ist die Schwerkraft zusammen mit der Sonneneinstrahlung auf das Wasser der Erde, die Gezeiten verursacht.
Das Geheimnis des umkreisenden Satelliten erklärt
Wenn die Schwerkraft der Erde Objekte anzieht, könnte man meinen, Planeten in die Sonne stürzen und Satelliten auf die Erde stürzen zu sehen. Das passiert nicht, weil sich Objekte in der Umlaufbahn schnell genug im rechten Winkel zum Planeten bewegen, um den Körper, den sie umkreisen, "umzufallen".
Helfen Sie einem Kind, dieses wichtige Konzept zu verstehen, indem Sie es bitten, etwas an einer Schnur um seinen Kopf zu drehen. Die Schnur – die Schwerkraft – zieht das Objekt zum Kind hin, während die Vorwärtsbewegung – oder Geschwindigkeit – das Objekt nach außen zieht und verhindert, dass es von der Schnur ganz nach innen gezogen wird. Bitten Sie das Kind, das Drehen des Objekts zu stoppen und zu beobachten, wie das Objekt ohne Vorwärtsbewegung schließlich langsamer wird und fällt.
Schwerkraft für Kinder erklärt
Sir Issac Newton, ein brillanter Wissenschaftler, hat viele wichtige Dinge über Schwerkraft und Bewegung entdeckt. Zum Beispiel fand er heraus, dass die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten umgekehrt proportional zum Quadrat der Abstände zwischen ihren Mittelpunkten ist. Mit anderen Worten, wenn ein Kind auf dem Mount Everest steht, ist die Anziehungskraft zwischen ihm und dem Erdmittelpunkt geringer als wenn es auf dem Boden steht.
Hochempfindliche Waagen können kleinste Gewichtsunterschiede zwischen einem Objekt erkennen, das sich zwischen zwei verschiedenen Höhen bewegt. Objekte beschleunigen auch mit konstanter Geschwindigkeit, wenn sie auf die Erde fallen. Wenn ein Kind einen Gegenstand von einem hohen Gebäude fallen lässt, erhöht es seine Geschwindigkeit mit jeder Sekunde.