Einführung in die Gravitation für Q1

Gravitation - Die universelle Anziehungskraft

Stell dir vor, du und dein Handy ziehen sich gegenseitig an - das passiert tatsächlich! Newtons Gravitationsgesetz besagt, dass alle Körper mit Masse sich gegenseitig anziehen. Die Kraft wird mit der Formel $\vec{F} = G \cdot \frac{m_1 m_2}{r^2}$ berechnet.

Die Gravitationskonstante $G = 6,673 \cdot 10^{-11} \frac{m^3}{kg s^2}$ ist winzig klein - deshalb merkst du nicht, dass dich dein Handy anzieht. Bei der Erde ist die Anziehung aber stark genug, um dich am Boden zu halten.

Gewichtskraft kennst du aus dem Alltag: Sie drückt dich in den Fahrstuhl oder zieht an deinem Rucksack. In Erdnähe gilt die einfache Formel $F_G = m \cdot g$ mit dem Ortsfaktor $g = 9,81 \frac{m}{s^2}$.

Merktipp: Die Gravitationskraft wird mit größerem Abstand schwächer - deshalb wiegen Astronauten auf der Raumstation praktisch nichts!

Das Gravitationsfeld der Erde ist wie ein unsichtbares Netz, das alles anzieht. Die Gravitationsfeldstärke $\vec{g} = G \cdot \frac{M}{r^2}$ zeigt, wie stark dieses Feld an verschiedenen Orten wirkt. Für die potentielle Energie im Gravitationsfeld gilt: $E_{pot} = G \cdot m \cdot M \cdot (\frac{1}{r_1} - \frac{1}{r_2})$.