Gravitation ist die universelle Anziehungskraft zwischen allen Massen.1 Sie wirkt überall im Universum, egal ob zwischen winzigen Staubteilchen, Planeten oder Sternen. Je größer die Masse und je näher die Objekte beieinander sind, desto stärker ist ihre Gravitation.
Im Alltag spüren wir diese Kraft vor allem als Erdanziehung: Sie lässt Äpfel zu Boden fallen, hält uns fest auf der Erde und sorgt dafür, dass der Mond in seiner Umlaufbahn bleibt. Hier fassen wir dir die wichtigsten Aspekte zusammen: von der Fallbeschleunigung über die Gewichtskraft bis hin zur Schwerkraft im Alltag.
Ortsfaktor bzw. Fallbeschleunigung einfach erklärt
Der sogenannte Ortsfaktor g – meist auch Fallbeschleunigung genannt – beschreibt, wie stark die Schwerkraft an einem bestimmten Ort wirkt. Auf der Erde liegt der Durchschnittswert bei etwa 9,81 m/s².2 Das bedeutet: Fällt ein Körper frei (ohne Luftwiderstand), wird seine Geschwindigkeit pro Sekunde um 9,81 Meter pro Sekunde größer.
Spannend ist, dass g nicht überall gleich ist. Am Äquator ist er wegen der Erdrotation etwas kleiner (≈ 9,78 m/s²), an den Polen dagegen größer (≈ 9,83 m/s²). Auch die Höhe spielt eine Rolle: Auf dem Mount Everest oder im Flugzeug nimmt die Gewichtskraft leicht ab, weil man weiter vom Erdmittelpunkt entfernt ist.
| Himmelskörper | Ortsfaktor g (m/s²) |
|---|---|
| Erde | 9.81 |
| Mond | 1.62 |
| Mars | 3.71 |
| Venus | 8.87 |
| Sonne | 274 |
Für uns Menschen sind diese Unterschiede winzig, in Physik und Technik aber entscheidend, zum Beispiel bei Satellitenbahnen, GPS-Systemen oder beim Bau großer Brücken.
Neben der Erde lässt sich der Ortsfaktor auch auf anderen Himmelskörpern bestimmen. Der Mond hat mit 1,62 m/s² nur ein Sechstel der Erdanziehung. Ein Mensch mit 70 kg „wiegt“ dort also nur noch rund 11,5 kg. Auf Jupiter dagegen wäre man mehr als doppelt so schwer wie auf der Erde. Für Astronauten bedeutet das: Bewegungen, Sprünge und sogar die Planung von Raketenstarts hängen direkt vom Ortsfaktor ab.
Auch im Alltag kannst du g sichtbar machen, z. B. mit einem Fadenpendel, indem du die Schwingungsdauer misst. Sogar dein Handy besitzt Sensoren, die diese Beschleunigung registrieren können.
Was ist die Gewichtskraft?
Wenn du auf einer Waage stehst, zeigt sie nicht direkt deine Masse, sondern die Gewichtskraft, mit der dich die Erde nach unten zieht. Ursache dafür ist die Gravitation: Jede Masse zieht andere Massen an und weil die Erde riesig ist, spüren wir ihre Anziehung besonders deutlich.
Die Gewichtskraft wird mit dem Formelzeichen 
dargestellt und in Newton (N) angegeben. 1 Newton entspricht genau der Kraft, die nötig ist, um 1 Kilogramm mit 1 Meter pro Sekunde² zu beschleunigen. Die Berechnung ist einfach: 
Das heißt: Deine Gewichtskraft ist deine Masse (m) multipliziert mit dem Ortsfaktor g. Auf der Erde gilt im Durchschnitt 
. Ein Mensch mit 70 kg hat also eine Gewichtskraft von rund 687 N.
Ganz wichtig: Masse und Gewichtskraft sind nicht dasselbe! Deine Masse (z. B. 70 kg) bleibt überall gleich, ob auf der Erde, dem Mond oder im Weltall. Deine Gewichtskraft ändert sich aber je nach Ort, weil dort andere Werte für g gelten. Auf dem Mond wiegt derselbe Mensch nur 11,5 kg, auf Jupiter dagegen ganze 177 kg.
Im Alltag begegnet dir die Gewichtskraft ständig: Sie drückt dich auf den Boden, belastet Brücken und Häuser und sorgt dafür, dass ein Ball fällt. Im Sport musst du sie überwinden: ein Gewichtheber kämpft mit ihr, Hochspringer nutzen sie geschickt aus.
Gravitationskraft: Definition und Formel
Die Gravitation ist die Kraft, die alle Körper mit Masse aufeinander ausüben. Isaac Newton hat sie im 17. Jahrhundert erstmals in einer Formel beschrieben. Damit konnte er erklären, warum Äpfel zu Boden fallen und gleichzeitig, warum Planeten um die Sonne kreisen.
Die allgemeine Formel lautet:
Dabei ist die Gravitationskraft in Newton, 
und 
die beiden Massen, 
der Abstand zwischen ihren Mittelpunkten und 
die Gravitationskonstante (
)
Das Besondere:
- Mehr Masse = mehr Anziehungskraft. Darum spürst du die Gravitation von der Erde, aber nicht die von einem Stuhl.
- Mehr Abstand = schwächere Kraft. Sie nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab, also sehr schnell.
Im Alltag fällt uns Gravitation kaum auf, weil wir fast nur die Erdanziehung spüren. Aber im Universum wirkt sie überall: Sie hält den Mond in seiner Umlaufbahn, bindet die Erde an die Sonne und sorgt dafür, dass Galaxien zusammenbleiben.
🔭 Gravitationskraft
Universelle Anziehungskraft zwischenn allen Massen im Universum.
Formel:
Beispiel: Die Erde zieht den Mond an, und umgekehrt.
⚖️ Gewichtskraft
Konkrete Anziehungskraft, die ein Körper durch die Gravitation eines Himmelskörpers erfährt.
Formel:
Beispiel: Dein Gewicht auf der Waage ist deine Gewichtskraft durch die Erdanziehung.
👉 Merke dir:
Gravitation = allgemeine Anziehung aller Massen
Gewichtskraft = Wirkung der Gravitation auf einen Körper an einem bestimmten Ort
Ein Beispiel macht die Größenordnung klar: Zwischen Erde und Mond wirkt eine Gravitationskraft von etwa 
.
Und was ist jetzt die Schwerkraft?
Wenn wir im Alltag von Schwerkraft sprechen, meinen wir in der Regel die Gravitation, die wir hier auf der Erde spüren. Sie ist der Grund, warum du fest auf dem Boden stehst, warum ein Apfel zu Boden fällt und warum Astronauten auf dem Mond so mühelos springen können.
Im Unterschied zur allgemeinen Gravitationskraft, die überall im Universum zwischen allen Massen wirkt, beschreibt Schwerkraft also oft speziell die Wirkung der Erde auf uns und unsere Umgebung. Sie zeigt sich in der Gewichtskraft auf der Waage oder in der Fallbeschleunigung g von 9,81 m/s².
Auf anderen Himmelskörpern sieht die Situation ganz anders aus: Auf dem Mond ist die Schwerkraft sechsmal schwächer, auf Jupiter dagegen mehr als doppelt so stark wie auf der Erde.3
Spannend ist auch der scheinbare Widerspruch der Schwerelosigkeit. Astronauten in der Internationalen Raumstation sind keineswegs frei von Gravitation, sie werden weiterhin stark von der Erde angezogen.4
Doch weil sie sich gemeinsam mit der Station im freien Fall befinden, fehlt die Haltekraft, die wir auf der Erde gewohnt sind. Das Gefühl von Schweben entsteht also nicht durch fehlende Gravitation, sondern durch das Fehlen einer Gegenkraft.
So kannst du dir merken:
- Gravitation ist die universelle Anziehung zwischen allen Massen.
- Gewichtskraft ist ihre konkrete Wirkung auf einen Körper.
- Schwerkraft nennen wir meistens die Erdanziehung, die unseren Alltag bestimmt.
Ohne diese Kraft gäbe es weder festen Boden unter den Füßen noch stabile Planetenbahnen, die Schwerkraft macht unser Leben auf der Erde erst möglich.
Quellen
- Wikipedia, https://de.wikipedia.org/wiki/Gravitation
- Bureau International des Poids et Mesures (1901). "Déclaration relative à l'unité de masse et à la définition du poids; valeur conventionnelle de gn".
- Universe Today, https://www.universetoday.com/articles/jupiter-compared-to-earth
- https://brilliant.org/wiki/is-there-gravity-in-the-space-station/
Dir gefällt unser Artikel? Hinterlasse eine Bewertung!
Loading...
