Erläutere, ob ein Astronaut im Weltall weit weg von sämtlichen Himmelskörpern mit einer Federwaage oder mit einer Balkenwaage das Gewicht eines Körpers bestimmen kann.
Ein Astronaut hat vor dem Start zum Mond die Masse \(72{,}0\,{\rm{kg}}\). Durch die Anstrengung des Fluges nimmt er ab. Mit der Federwaage stellt er auf dem Mond ein Körpergewicht von \({115\,{\rm{N}}}\) fest.
Berechne, wie viele Kilogramm er abgenommen hat.
Rechne dabei mit \[{g_{{\rm{Erde}}}} = 9{,}81\,\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\text{ und }{g_{{\rm{Mond}}}} = 1{,}62\,\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}\]
Man kann weder mit der Federwaage noch mit der Balkenwaage das Gewicht des Körpers bestimmen, da der Körper schwerelos ist.
Anmerkung: Die Masse ließe sich allenfalls durch einen Beschleunigungsversuch ermitteln.
b)
Die Masse des Astronauten auf dem Mond beträgt nur noch \[{F_{{\rm{G,Mond}}}} = {g_{{\rm{Mond}}}} \cdot m \Leftrightarrow m = \frac{{{F_{{\rm{G,Mond}}}}}}{{{g_{{\rm{Mond}}}}}} \Rightarrow m = \frac{{115\,{\rm{N}}}}{{1{,}62\,\frac{{\rm{N}}}{{{\rm{kg}}}}}} = 71{,}0\,{\rm{kg}}\]Der Astronaut hat um \(72{,}0\,{\rm{kg}} - 71{,}0\,{\rm{kg}} = 1{,}0\,{\rm{kg}}\) abgenommen.
