3 Gravitation, Masse, Gewichtskraft
Masse
Jeder Körper hat eine Masse, die in Kilogramm angegeben wird. Die Masse beschreibt, wie träge ein Körper ist, also wie schwer es ist, ihn zu bewegen.
Die Masse kann berechnet werden, wenn man die Dichte 
(griechischer Bichstabe "rho") eines Materials kennt und wenn man das Volumen V des Materials kennt:
Masse ist Dichte mal Volumen
Luft hat ungefähr eine Dichte von einem Kilogramm pro Kubikmeter: 
Wasser hat recht genau die Dichte von einem Kilogramm pro Liter: 
Gravitation
Zwei Körper ziehen sich an, weil sie eine Masse haben. Diese Anziehungskraft heißt Gravitation.
Darum kreist zum Beispiel der Mond um die Erde, denn der Mond und die Erde werden durch diese Anziehungskraft zusammengehalten.
Jeder Gegenstand, der losgelassen wird, fällt zu Boden, weil dieser Gegenstand und die Erde sich wegen der Gravitation anziehen.
Eine Formel für die Gravitationskraft
Die Gravitationskraft FG von zwei Massen m1 und m2 kann man sich ausrechnen:
Dabei sind m1 und m2 die beiden Massen (in Kilogramm), r ist der Abstand der Masseschwerpunkte (in Metern) und G ist die Gravitationskonstante:
Die Gravitationskonstante ist eine Naturkonstante, das heißt sie ist für alle Zeiten unveränderlich und überall gleich. Ein weiteres Beispiel für eine Naturkonstante ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.
Die Erdbeschleunigung
Auch wir Menschen werden von der Gravitationskraft der Erde angezogen, und alle anderen Lebewesen und Gegenstände natürlich auch.
Die Gewichtskraft Fg und Erdbeschleunigung g
Da die Gravitationskraft auf alles wirkt, nicht nur auf Menschen, können wir die Gravitationskraft also auch so schreiben:
mit der Erdbeschleunigung
Wenn ein Gegenstand in die Tiefe fällt, dann wird er immer schneller. Die Beschleunigung ist dabei gleich g.
Das heißt - abgesehen vom Luftwiderstand - fallen alle Gegenstände gleich schnell. Sie werden mit der Erdbeschleunigung g von der Gravitationskraft der Erde beschleunigt.
Weil die Erdbeschleunigung an unterschiedlichen Orten der Erde etws variiert, wird sie oft auch Ortsfaktor genannt.
Die Gewichtskraft ist die Kraft, mit der ein Gegenstand auf den Boden gedrückt wird, wegen der Gravitionskraft der Erde. Es ist die Kraft, die man braucht, um einen Gegenstand von der Erde hochzuheben.
Gravitationskraft und Masse werden leicht verwechselt. Eine Masse von m=10 kg hat eine Gewichtskraft von Fg=10kg·9,81m/s² = 98,1 N.
Das heißt eine Masse von 10 kg wird mit einer Kraft von 98,1 N auf den Erdboden gedrückt. Oder man braucht eine Kraft von 98,1N, um eine Masse von 10 kg hochzuheben.
Die Einheit von Kräften heißt immer Newton (sprich: "Niuten") und hat das Symbol N.
Was muss ich wissen?
- Eine Masse berechnet sich aus Dichte mal Volumen,
- Masse beschreibt die Trägheit eines Körpers
- Jeder Gegenstand wird von der Erde wegen der Gravitationskraft angezogen
- Wenn eine Masse m in die Tiefe fällt, wird sie wegen der Gravitationskraft der Erde immer schneller. Sie wird mit der Erdbeschleunigung g=9,81 m/s² beschleunigt
- Um eine Masse m hochzuheben, brauche ich eine Kraft, die so groß ist wie die Schwerkraft dieser Masse Fg=g· m
- Für die meisten Rechnngen ist es genau genug mit g ≈ 10 m/s^2 zu rechnen, statt mit g=9,81 m/s²
- Die Einheit von Masse ist Kilogramm, die Einheit von Kraft ist Newton (sprich: "Niuten")
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