Wir erklären, was die Schwerkraft ist, wie sie entdeckt wurde und von wem. Außerdem einige Beispiele für diese Kraft.
Was ist die Schwerkraft?
Die Schwerkraft (oder einfach „Gravitation“) ist eine der fundamentalen Wechselwirkungen der Natur, die bewirkt, dass sich Körper, die mit Masse ausgestattet sind, umso stärker anziehen, je voluminöser oder näher sie zueinander sind. Das Prinzip, das diese Wechselwirkung steuert, ist als „Gravitation“ oder „Gravitationswechselwirkung“ bekannt und wird in der Physik durch das Gesetz der universellen Gravitation beschrieben.
Es ist dieselbe Anziehungskraft, die die Erde auf Körper und Objekte in ihrer Nähe ausübt, einschließlich uns, und die bewirkt, dass Dinge fallen. Sie bestimmt auch die Bewegungen von Weltraumobjekten (Planeten, die die Sonne umkreisen, oder Monde und künstliche Satelliten, die diese Planeten umkreisen)
Im Gegensatz zu den anderen fundamentalen Wechselwirkungen im Universum (die starke und schwache Kernkraft und der Elektromagnetismus) überwiegt die Gravitationskraft unerklärlicherweise über große Entfernungen, während die anderen Kräfte über viel kürzere Entfernungen wirken.
Die Schwerkraft wird in verschiedenen theoretischen Rahmen untersucht, je nachdem, ob es sich um einen mechanischen (klassischen) oder relativistischen Ansatz handelt.
Gemeinsam werden für die Arbeit mit der Schwerkraft Gewichtseinheiten wie Kilogramm Kraft oder Newton (N) verwendet. Denn das Gewicht eines Körpers ist gleich seiner Masse mal der Erdbeschleunigung, die die Anziehungskraft der Erde auf ihn ausübt. Mit anderen Worten: Die Schwerkraft ist nicht mit der Gravitationskraft zu verwechseln. Die Schwerkraft ist eine Beschleunigung und keine Kraft wie das Gewicht.
Die Schwerkraftbeschleunigung an der Erdoberfläche beträgt etwa 9,80665 m/s2.
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Wer hat die Schwerkraft entdeckt?
Die Schwerkraft wurde nicht wirklich „entdeckt“, da ihre Auswirkungen seit Beginn der Menschheit und des Denkens bekannt waren. Das Gesetz der universellen Gravitation, das sie erklärt und ihre Berechnung ermöglicht, wurde jedoch 1687 von Isaac Newton vorgeschlagen, nachdem er angeblich von einem Apfel am Kopf getroffen wurde, während er sich in der englischen Landschaft ausruhte.
Diese Episode hätte dem englischen Wissenschaftler gezeigt, dass dieselbe Kraft, die Dinge zu Boden fallen lässt, die Planeten in ihrer Umlaufbahn in Bezug auf die Sonne und ihre Satelliten in Bezug auf sie hält. Dies war ein Wendepunkt in der Geschichte der modernen Physik.
In der Folge postulierte der Physiker Albert Einstein im 20. Jahrhundert, aufbauend auf Newton und seinen eigenen Erkenntnissen, seine Allgemeine Relativitätstheorie, in der er einige Aspekte der Newton’schen Gravitation neu formulierte.
Damit wurde eine neue Sichtweise der Gravitation, die so genannte „relativistische“, eingeführt. Demnach ist die Schwerkraft kein universelles, sondern ein variables Kraftmaß und wirkt nicht nur auf den Raum, sondern auch auf die Zeit.
Beispiele für die Schwerkraft
Die Schwerkraft kann an folgenden Beispielen untersucht werden:
- Der freie Fall eines Körpers auf der Erdoberfläche. Die Masse des Planeten zieht uns an und wirkt auf unsere Masse ein, indem sie uns eine Beschleunigung verleiht. Deshalb schlägt ein Objekt, das eine Minute lang fällt, härter auf als eines, das eine Sekunde lang fällt.
- Ein Objekt, das in den Himmel geworfen wird. Eine Kanonenkugel zum Beispiel fliegt in einer geraden Linie, bis sie aufgrund der Schwerkraft an Beschleunigung verliert und ihre Flugbahn abknickt. Wenn die Schwerkraft die anfängliche Kraft der Explosion überwindet, fällt das Objekt und hört auf, sich zu bewegen.
- Das Umkreisen des Mondes um unseren Planeten. Diese Bewegung ist darauf zurückzuführen, dass der Mond im Gravitationsfeld der Erde gefangen ist, und zwar in einer solchen Entfernung, dass er sich weder in einer geraden Linie wegbewegen kann, noch auf uns zustürzen und fallen kann.
- Meteoritenfall. Durch ihre enorme Schwerkraft angezogen, dringen viele Meteore in die Atmosphäre von Jupiter, Saturn und anderen sehr massereichen Planeten ein und werden aus ihrer natürlichen Umlaufbahn um die Sonne gerissen.
Letzte Bearbeitung: 11. Juli 2020. Zitierweise: „Die Schwerkraft“. Autorin: María Estela Raffino. Aus: Argentinien. An: Concepto.de. Erhältlich bei: https://concepto.de/fuerza-de-gravedad/. Zugriff: 25. März 2021.