Gravitation ist die gegenseitige Anziehungskraft zwischen Körpern, weil sie Masse haben. Diese Anziehung wirkt immer entlang der gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Massen. Wie stark die Gravitation ist, hängt davon ab, wie groß die Massen sind und wie groß ihr Abstand ist.

Warum fällt der Apfel vom Baum in der Physik?

Der Apfel fällt wegen der Gravitation, weil die Erde den Apfel anzieht. Zwischen Erde und Apfel wirkt eine Gravitationskraft entlang der Verbindungslinie, die den Apfel in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt. Der Apfel zieht die Erde zwar auch an, aber die Erde bewegt sich wegen ihrer großen Masse kaum.

Was passiert mit der Gravitationskraft, wenn sich der Abstand zwischen zwei Körpern verdoppelt?

Die Gravitationskraft wird kleiner, wenn sich der Abstand verdoppelt, weil sie vom Quadrat des Abstands abhängt. Bei doppeltem Abstand ist das Quadrat des Abstands viermal so groß. Deshalb ist die Gravitationskraft dann nur noch ein Viertel so groß wie vorher.

Warum ziehen sich zwei Körper mit gleich großer Kraft an, obwohl sie unterschiedlich schwer sind?

Zwei Körper ziehen sich mit gleich großer Kraft an, weil die Gravitationskräfte nach dem 3. Newtonschen Gesetz betragsgleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Die Massen spielen dabei nicht für die Gleichheit der beiden Kräfte, sondern für die Bewegung eine Rolle: Der leichtere Körper wird stärker beschleunigt als der schwere.

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Gravitationsgesetz

Wichtige Inhalte in diesem Video

Gravitationsgesetz einfach erklärt

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Gravitationsgesetz Formel

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Was sagt das Gravitationsgesetz aus und wie lautet seine Formel? Das erfährst du im Video und hier im Beitrag!

Inhaltsübersicht

Gravitationsgesetz einfach erklärt

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(00:15)

Das Gravitationsgesetz besagt, dass alle Körper aufeinander Kräfte ausüben. Genauer gesagt ziehen sich Körper aufgrund ihrer Masse gegenseitig an. Die Gravitationskräfte verlaufen auf der gedachten Verbindungslinie der Massen. Der Betrag der Kräfte ist gleich groß.

Durch das Gravitationsgesetz ziehen sich selbst sehr kleine Gegenstände wie ein Apfel und dein Smartphone gegenseitig an. Aber auch für die Anziehung zwischen Erde und Mond ist das Gesetz verantwortlich. Wie stark sich zwei Körper laut dem Gravitationsgesetz anziehen, hängt vor allem von ihren Massen und ihrer Entfernung zueinander ab.

Isaac Newton hat das Gravitationsgesetz so formuliert:

Die Anziehung zweier Körper aufgrund der Gravitation ist proportional zum Produkt der beiden Massen und indirekt proportional zum Quadrat ihres Abstandes.

Gravitationsgesetz und Gravitationskräfte

Die Massen von zwei Körpern kürzt du mit m₁ und m₂ ab. Sie befinden sich in einem bestimmten Abstand r zueinander. Außerdem bezeichnest du die Gravitationskraft, die m₁ auf m₂ ausübt, mit $\overrightarrow{F_{12}}$ . Die Gravitationskraft, die m₂ auf m₁ ausübt, bezeichnest du als $\overrightarrow{F_{21}}$ .

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Wenn du die Massen und den Abstand der Massen betrachtest, dann verhalten sie sich zueinander folgendermaßen:

Bei festgelegten Massen m₁ und m₂werden die Gravitationskräfte $\overrightarrow{F_{12}}$ und $\overrightarrow{F_{21}}$ größer, wenn ihr Abstand r kleiner wird.
Bei einem festgelegten Abstand r werden die Gravitationskräfte $\overrightarrow{F_{12}}$ und $\overrightarrow{F_{21}}$ größer, wenn auch die Massen m₁ und m₂ größer werden.

Wichtig: Die Gravitationskräfte liegen auf der gedachten Verbindungslinie zwischen den Massen. Wegen des 3. Newtonschen Gesetzes sind sie entgegengesetzt gerichtet und betragsgleich. Dadurch kannst du den Betrag der Gravitationskräfte als F_G bezeichnen.

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Gravitationsgesetz Formel

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(01:09)

Der Betrag von F_G ist proportional zum Produkt der Massen m₁ und m₂. Zudem ist F_Gindirekt proportional zum Quadrat des Abstandes r der Massen. Du kannst das Gravitationsgesetz auch in einer Formel ausdrücken:

$F_\text{G}=G\cdot\frac{m_{1}\cdot m_{2}}{r^{2}}$

Mit G bezeichnest du dabei die sogenannte Gravitationskonstante . Sie hat einen Wert von $G=6,673\cdot10^{-11}\frac{\text{m}^{3}}{\text{kg}\cdot\text{s}^{2}}$ . Die Gravitationskonstante sorgt dafür, dass die Einheiten übereinstimmen. Dadurch erhältst du bei der Berechnung von F_G die Einheit N (Newton). Außerdem legt sie die Stärke der Gravitation fest. Weil G konstant ist, gilt:

F_G nimmt zu, wenn die Massen m₁ und m₂ zunehmen und ihr Abstand r gleich bleibt.
F_G nimmt ab, wenn die Massen m₁ und m₂ gleich bleiben und ihr Abstand r zunimmt.

Gravitationskraft

Jetzt weißt du bestens über das Gravitationsgesetz von Newton Bescheid! Aber wie steht es in Verbindung mit der Gravitationskraft und wie kannst du sie berechnen? Schau dir unser Video zur Gravitationskraft an und finde es heraus!

Gravitationsgesetz — häufigste Fragen

(ausklappen)

Was ist Gravitation?

Gravitation ist die gegenseitige Anziehungskraft zwischen Körpern, weil sie Masse haben. Diese Anziehung wirkt immer entlang der gedachten Verbindungslinie zwischen den beiden Massen. Wie stark die Gravitation ist, hängt davon ab, wie groß die Massen sind und wie groß ihr Abstand ist.
Warum fällt der Apfel vom Baum in der Physik?

Der Apfel fällt wegen der Gravitation, weil die Erde den Apfel anzieht. Zwischen Erde und Apfel wirkt eine Gravitationskraft entlang der Verbindungslinie, die den Apfel in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt. Der Apfel zieht die Erde zwar auch an, aber die Erde bewegt sich wegen ihrer großen Masse kaum.
Was passiert mit der Gravitationskraft, wenn sich der Abstand zwischen zwei Körpern verdoppelt?

Die Gravitationskraft wird kleiner, wenn sich der Abstand verdoppelt, weil sie vom Quadrat des Abstands abhängt. Bei doppeltem Abstand ist das Quadrat des Abstands viermal so groß. Deshalb ist die Gravitationskraft dann nur noch ein Viertel so groß wie vorher.
Warum ziehen sich zwei Körper mit gleich großer Kraft an, obwohl sie unterschiedlich schwer sind?

Zwei Körper ziehen sich mit gleich großer Kraft an, weil die Gravitationskräfte nach dem 3. Newtonschen Gesetz betragsgleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Die Massen spielen dabei nicht für die Gleichheit der beiden Kräfte, sondern für die Bewegung eine Rolle: Der leichtere Körper wird stärker beschleunigt als der schwere.