Physikhausaufgabe - Gravitation. Berechnung = ?

Question

Guten Abend ihr Menschen da draußen.
Ich komme einfach mit meinen Physikhausaufgaben nicht voran und hoffe auf eure Hilfe. Ich habe jetzt schon 2h daran rumgebastelt und komme einfach nie auf ein Ergebnis. Glaubt mir das bitte. Ich bin echt enttäuscht von mir, weil ich Physik eigentlich total gerne mache, aber dieses Mal komme ich wirklich nicht weiter..

AUFGABEN:
1. Berechne die Gravitationskraft, mit der sich 2 kugelige Massivkörper (m1=3kg ; m2=5kg) mit einem Mittelpunktsabstand von 2m anziehen! 
-> Mein Problem: Wir haben im Unterricht die Gravitationskonstante nicht aufgeschrieben (nur die Einheit erklärt) und weiß deshalb nicht, ob ich die einfach aus dem Internet nehmen soll, oder ob ich die gar nicht brauche....

2.Suche die Formel für das Kugelvolumen (4/3 mal π mal r^3) und einen Wert für den Erdradius (6371km bzw 6371000m) heraus und zeige dann rechnerisch, dass dich mit dem von Sir Isaac angenommenen Wert für die mittlere Dichte der Erde p=5x10^3 kg/m^3 die Gravitationskonstante G=7,35x10^-11 m^3kg^-1s^-2 ergibt.
-> Habe das Volumen der Erde ausgerechnet: 26686780m^3 und dann in die Formel für die Dichte p=m/v eingesetzt (p war ja gegeben, berechne somit nun m) um m zu berechnen: 1,33x10^11kg kam dann bei mir raus. Habe dann alles in die Formel Fgrav=Gxm1xm2/r^2 eingesetzt und Fgrav ausgerechet (G war ja auch gegeben). Dabei kam dann Fgrav=1,53x10^-6 raus.
Mein Problem: Ich habe keine Ahnung, ob die Aufgabe so gemeint ist, was meint ihr?

3. Schlage den Wert der Erdmasse nach (5,9736x10^24kg); g (9,81) und rE (Erdradius = 6371000m) kennst Du ja bereits. Berechne daraus einen besseren Wert der Gravitationskonstanten als in Aufgabe 2!
-> Ich verstehe nicht wie ich die Konstante berechnen soll.. Mir fehlt immerhin eine zweite Masse und laut Google kann man diese Konstante nicht berechnen, bzw. sie wurde nicht berechnet, sondern ermessen..

4. Jupitermond Io läuft auf einem Kreise mit dem Radius r=4,2x10^5km in T=1,77 Tagen um Jupiter herum. Identifiziere die benötigte Zentripetalkraft Fz für diese Kreisbewegung mit Fg und berechne Jupiters Masse!
-> Mit dieser Aufgabe kam ich eigentlich gar nicht zurecht. Ich wusste nich wo ich anfangen soll...


Bitte bitte helft mir..
Ich weiß der Text ist richtig lang, aber bitte macht euch die Mühe und helft mir :)


LG
Lucy

köfra · Accepted Answer

zu 1) Die Formel für die Anziehungskraft ist doch wohl immer noch F = G* x m1 x m2 / r²
m1 und m2 sind gegeben mit 3 und 5 kg, r mit 2 m. Was brauchen wir nun noch? Richtig!

zu 2) Hier ist m1 die Erdmasse, m2 ist 1kg (denn darauf bezieht sich nun mal G*) und r ist der Erdradius. Schon läßt sich durch Umstellen der oben genannten Formel G* berechnen.

zu 3) Die zweite Masse ist wieder 1 kg, Begründung siehe 2).

zu 4) Aus dem Bahnradius läßt sich der Bahnumfang berechnen. Mit der Umlaufzeit von 1,77 Tagen (= 1,77 x 24 h) läßt sich die Bahngeschwindigkeit berechnen. Damit läßt sich die Zentripedalkraft berechnen. Die Anziehungskraft ist genauso groß, denn sonst würde sich der Mond von Jupi entfernen oder auf ihn stürzen. Über die Anziehungskraft, den Abstand und die Mondmasse  (gegeben?) läßt sich dann die Jupitermasse berechnen.

Physikhausaufgabe - Gravitation. Berechnung = ?

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