Mondkolonie

Ein großes Ziel der bemannten Raumfahrt ist es, andere Planeten unseres Sonnensystems zu besuchen und zu erforschen. Als sehr geeigneter Planet eignet sich zunächst der Mars, welcher der Erde in manchen Eigenschaften ähnlich ist.

 
a)

Um zum Mars zu gelangen, denkt man darüber nach, die Marsmission vom Erdmond aus zu starten. Welchen Vorteil würde dies bringen?

 
Um den Start vom Erdmond zum Mars bewerkstelligen zu können, braucht man auf dem Mond viele Gerätschaften, die von einer Astronautenmannschaft zusammengebaut und gewartet werden müssen. Um sich fit zu halten, haben die Astronauten auch einen Fußball zum Mond mitgenommen, dessen Gewicht auf der Erde 4,5 N beträgt.
b)

Welche Masse und welche Gewichtskraft hat der Fußball auf dem Mond?

 
c)

Mit welchen einfachen Geräten aus der Physiksammlung könnte man die Masse und die Gewichtskraft des Balls auf dem Mond feststellen?

 
d)

Astronaut Ahnungslos will die Masse des Balls auf dem Mond mit einer handelsüblichen Waage, die er in der Astronautenküche entdeckt hat, feststellen und kommt auf einen deutlich kleineren Wert als auf der Erde. Vom Physikunterricht weiß Ahnungslos aber noch, dass die Masse des Balls auf Mond und Erde gleich sein sollte. Wo liegt der Fehler?

 
e) Bei einem Trainingsspiel auf dem Mond wagt sich Astronaut Schmächtig - entgegen seiner Gewohnheit auf der Erde - ins Tor. Er glaubt, dass er von einem hart geschossenen Ball auf dem Mond nicht so eine Wucht verspüren würde wie auf der Erde. Hat er recht?