Gewichtskraft
Physik
Definition
F = m·g: als Gewichtskraft, umgangssprachlich auch Schwere genannt, bezeichnet man in der Regel die nach unten wirkende Kraft auf einen Körper. Das Wort bezieht sich meistens auf Körper nahe der Oberfläche eines Himmelskörpers, z. B. der Erde. Hier folgt eine genaue Definition.
Definition der Gewichtskraft
- Die resultierende Kraft, die eine Masse tatsächlich auf einem Himmelskörper erfährt.
- Sie setzt sich zusammen aus a) der Gewichtskraft, die immer zum Mittelpunkt des Himmelskörpers hin wirkt, ...
- sowie b) der Zentrifugalkraft, die bei rotierenden Himmelskörpern wirksam werden kann und von der Oberfläche weg wirkt.
- Bei der Erde ist der Anteil der Zentrifugalkraft im Vergleich zur Schwerkraft sehr gering.
- In anderen Worten: die Gewichtskraft ist die Kraft, die einen Körper am freien Fall am Erdboden hindert[4].
- Schwerkraft ist meist ein Synonym für die Schwerkraft[1][2][3] ↗
Formel
- F = m·g
Legende
- F = Gewichtskraft, z. B. in Newton ↗
- m = Masse eines Gegenstandes, z. B. in kg
- g = Erdbeschleunigung 9,81 m/s² oder Ortsfaktor 9,81 N/kg
Beispiel
- Ein Sack Kartoffeln habe eine Masse m von 5 kg.
- Mit welcher Gewichtskraft wird er von der Erde nach unten gezogen?
- Rechnung: F = m·g, also: F = 5 kg mal 9,81 N/kg
- F = 49,05 N
Voneinander abweichende Definitionen
Viele Lehrwerke verwnenden die Worte Gewichtskraft und Schwerkraft synonym[1][2][3], andere verwenden statt Gewichtskraft nur das Wort Gewicht[4]. Teilweise wird die Definition auf die Nähe der Erdoberfläche beschränkt[3][4], andere erlauben auch das Erdinnere[1] oder schränken den Ort gar nicht weiter ein[2].
Tipps zur Verwendung
- Betrachtet man ausschließlich die Wirkung der Masseanziehung, empfiehlt sich die Gravitationskraft ↗
- Ist ein Punkt ortsfest zur Oberfläche und rotiert der Himmelskörper um sich selbst, spielt die Zentrifugalkraft ein Rolle. Fasst man die Wirkung der Zentrifugalkraft mit der Wirkung der Gravitationkskraft zu einer neuen resultierenden Kraft zusammen, kann man wahlweise die Wort Schwerkraft oder Gewichtskraft verwenden. Eine Alternative zu Gewichtskraft ist also die Schwerkraft ↗
Fußnoten
- [1] Gewichtskraft. In: Brockhaus in Achtzehn Bänden. F. A. Brockhaus. Leipzig, Mannheim. 2002. ISBN für alle Achtzehn Bände gemeinsam: 3-7653-9320-7. Band 5. Seite 271. Der Brockhaus verwendet Gewichtskraft ausdrücklich als Synonym für Schwerkraft und definiert Schwerkraft (Band 12, Seite 412) als Resultierende aus Gravitationskraft und Fliehkraft. Siehe auch Schwerkraft ↗
- [2] Oskar Höfling: Physik. Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium. Fünfzehnte Auflage. 1994. ISBN: 3-427-41045-5. Seite 81.
- [3] Schwerkraft. In: Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 11. Mai 2023. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/schwerkraft/13021
- [4] David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker: Halliday Physik. Bachelor Edition. John Wiley & Sons. Inc. 2001. Deutsche Erstauflage von 2007. ISBN 978-3-527-40746-0. Seite 84.
