Definition

F = m·g: als Gewichtskraft, umgangssprachlich auch Schwere genannt, bezeichnet man in der Regel die nach unten wirkende Kraft auf einen Körper, die als Folge der Anziehungskraft eines großen Himmelskörpers auftritt. Das Wort bezieht sich meistens auf Körper nahe der Oberfläche eines Himmelskörpers, z. B. der Erde.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — 980 Newton sind hier realistisch: an jedem Kilogramm dieses Astronauten zieht die Erde mit rund 9,81 Newton. In diesem Wert ist die kombinierte Wirkung der Gravitationskraft und der Zentrifugalkräfte infolge der Erdrotation enthalten. © NASA ☛

Gewichtskraft einfach erklärt

Jeder Himmelskörper (Planeten, Sonnen, Monde) zieht Gegenstände in seiner Nähe zu sich hin. Auch wenn ein Gegenstand auf der Oberfläche eines Himmelskörpers liegt, zieht der Himmelskörper ihn weiter an. Legt man eine Hand unter einen schweren Stein kann man die Kraft spüren. Die Gewichtskraft zeigt immer nach unten. Mit der Einheit Newton sagt man, wie stark diese Gewichtskraft ist.

Physikalische Definition der Gewichtskraft

Die Gewichtskraft ist die resultierende Kraft, die eine Masse tatsächlich auf einem Himmelskörper erfährt.

Sie setzt sich zusammen aus a) der Gravitationskraft, 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 Gravitationskraft sehr gering.

Das Formelzeichen ist oft ein großes G^[1] oder ein großes F mit einem tiefgestellen G^[2] als Index.

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

Abweichende Definitionen

Viele Lehrwerke verwenden 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 als Begriff 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.