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Physik

Woher kommt die Schwerkraft?

Jedes Kind weiß, dass alle Gegenstände, die man loslässt, auf die Erde fallen. Aber warum ist das so? Mathis, 8 Jahre, hat sich gefragt, warum das so ist.

Schwerkraft
Newton untersuchte die Erdanziehung mit Hilfe eines Apfels und stellte dabei fest, dass die Masse der Erde den Apfel anzieht, wenn man ihn zu Boden fallen lässt.
 

Das liegt an der Schwerkraft. Das bedeutet, dass zwei Massen sich gegenseitig anziehen. Wie stark diese Anziehung ist, hängt davon ab, wie groß die beiden Massen sind und wie weit sie voneinander entfernt sind. Wenn du zum Beispiel einen Apfel fallen lässt, so bewegt er sich immer in Richtung Erdmitte. Er wird von der Masse der Erde angezogen. Kaum vorstellbar aber wahr: Auch der Apfel zieht die Erde minimal an. (Newton Formel!)

Warum fällt ein Stein schneller zu Boden als eine Feder?

Sicher hast du schon gelesen oder sogar selbst ausprobiert, dass es einen Unterschied macht, ob man eine Feder oder einen Stein auf die Erde fallen lässt. Beide liegen irgendwann am Boden - aber der Stein viel schneller als die Feder.

Das liegt nun aber nicht daran, dass der Stein eine größere Masse hat als die Feder. Würde man das Experiment im luftleeren Raum, also in einem Vakuum, wiederholen, dann würde man feststellen, dass Stein und Feder genau gleich schnell fallen, beziehungsweise beschleunigt werden, nämlich mit etwa 9,81 Metern pro Quadratsekunde (9,81 m/s²).

Das bedeutet: Wenn ein Gegenstand zehn Sekunden lang fällt, dann hat er auf der Erde im Vakuum eine Geschwindigkeit 10 s * 9,81 m/s² = 98,1 m/s, also rund 350 Stundenkilometer. Und dabei ist es vollkommen egal, ob es sich um eine Feder oder eine Bleikugel handelt! Wenn du zu Hause einen Fallversuch machst und einen Vergleich zwischen einem Stein und einer Feder machst, dann liegt der beobachtete Unterschied in der Fallgeschwindigkeit nur am unterschiedlichen Luftwiderstand.

Warum kann ein Astronaut auf dem Mond große Sprünge machen?

Die Masse der Erde ist viel größer, als die des Mondes. Darum wird ein Astronaut vom Mond auch weniger angezogen als auf der Erde. Darum kann er größere Sprünge machen. Auf dem Jupiter, der eine viel größere Masse hat als die Erde, könnte sich der Astronaut nur mit viel Kraftaufwand bewegen.

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