Wir erklären, was Schwerkraft ist und wie man diese Naturkonstante messen kann. Außerdem ihre Einheiten und einige Beispiele.
Was ist Gravitation?
Gravitation oder Gravitationskraft ist ein Naturphänomen, durch das sich Körper mit Masse gegenseitig anziehen, und zwar umso stärker, je massiver diese Körper sind. Sie ist eine der vier fundamentalen Wechselwirkungen der Materie und wird auch als „Gravitation“ oder „Gravitationswechselwirkung“ bezeichnet.
Diese Anziehungskraft wird vom Planeten Erde auf alle Objekte auf ihr ausgeübt und bewirkt, dass Dinge fallen. Sie kann aber auch bei Weltraumsternen beobachtet werden, z. B. bei Planeten, die die Sonne umkreisen (und von ihrer Schwerkraft angezogen werden), oder bei Meteoriten, die von der Masse unseres Planeten angezogen werden und in der Atmosphäre zerfallen.
Das allgemeine physikalische Gesetz, das die Gravitationswirkung regelt, ist (in der klassischen Mechanik) das Gesetz der universellen Gravitation, das 1687 von Isaac Newton formuliert wurde. Darin erklärt der englische Wissenschaftler, dass dieselbe Schwerkraft, die Dinge zu Boden fallen lässt, auch die Planeten in ihrer Umlaufbahn um die Sonne hält.
Viel später, im 20. Jahrhundert, postulierte der Physiker Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie, in der er bestimmte Aspekte der Gravitation neu formulierte und eine neue Sichtweise des Phänomens einführte: die relativistische, nach der die Schwerkraft nicht nur den Raum, sondern auch die Zeit beeinflusst.
Im Gegensatz zu den anderen fundamentalen Wechselwirkungen im Universum scheint die Schwerkraft die vorherrschende Kraft über große Entfernungen zu sein (die anderen drei treten in viel geringeren Entfernungen auf), die für die Bewegung von Himmelskörpern und viele Wechselwirkungen der Sternenmaterie verantwortlich ist.
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Wie wird die Schwerkraft gemessen?
Die Schwerkraft wird im Verhältnis zu der Beschleunigung gemessen, die sie auf die Objekte ausübt, auf die sie einwirkt, sofern keine anderen Kräfte beteiligt sind. Diese Beschleunigung wurde an der Erdoberfläche mit etwa 9,80665 m/s2 berechnet.
Die Gravitationskraft hingegen kann je nach physikalischem Ansatz (klassische oder relativistische Mechanik) mit unterschiedlichen Formeln gemessen werden und wird wie andere Kräfte in Kilogramm oder Newton (N) angegeben.
Maßeinheiten der Schwerkraft
Wie bereits erwähnt, wird die Schwerkraft üblicherweise in Newton (N) gemessen, wenn es sich um die Gravitationskraft handelt, und in m/s2, wenn es sich um die Beschleunigung handelt, die durch die Anziehung eines massiven Körpers auf einen Körper mit geringerer Masse verursacht wird. Ein Beispiel ist die Beschleunigung, die die Erde auf einen Gegenstand ausübt, der fallen gelassen wird.
Beispiele für die Schwerkraft
Einige Beispiele für die Wirkung der Schwerkraft sind:
- Die Beschleunigung eines Objekts im freien Fall, wie oben erwähnt: Da die Schwerkraft der Erde auf das Objekt einwirkt, nimmt die Geschwindigkeit, mit der es sich bewegt, mit der Zeit immer mehr zu.
- Der umgekehrte Fall: Ein Gegenstand, der mit allen Kräften in eine gerade Linie geworfen wird, erfährt eine Verlangsamung seiner Bewegung durch die Schwerkraft, die in Richtung des Erdmittelpunkts wirkt und ihn schließlich zum freien Fall zwingt.
- Die Umkreisung der Planeten um größere Sterne, wie die Planeten um die Sonne, oder die Monde und natürlichen Satelliten um die Planeten. Das ist zum Beispiel bei unserem eigenen Planeten und unserem Mond der Fall.
- Meteoriten, die sich der Erde oder anderen Planeten nähern oder sogar mit ihnen kollidieren, werden durch ihre große Masse angezogen.
Letzte Bearbeitung: 14. Juli 2020. Zitierweise: „Schwerkraft“. Autorin: María Estela Raffino. Aus: Argentinien. An: Concepto.de. Erhältlich bei: https://concepto.de/gravedad/. Zugriff: 25. März 2021.