Schwerkraft

In der Internationalen Raumstation erlebt man fast keine Schwerkraft, sondern Schwerelosigkeit.

Die Schwerkraft ist die Kraft, mit der ein Gegenstand zu Boden gezogen wird. Sie wird auch Gewichtskraft oder Gravitation genannt. Die Schwerkraft ist also auch die Kraft, mit der ein Gegenstand oder eine Person auf eine Waage drückt. Die Schwerkraft hängt dadurch mit dem Begriff Gewicht zusammen. Da wir uns auf der Erde befinden, wird die Schwerkraft hier auch als Erdanziehungskraft bezeichnet.

Auf der Erde bewirkt die Schwerkraft, dass alle Körper nach unten fallen. Das ist in Richtung Erdmittelpunkt. Im Weltraum bestimmt die Schwerkraft die Bahnen der Himmelskörper, also der Planeten, Monde, Satelliten und Kometen und so weiter. Diese Körper ziehen sich gegenseitig an und so entstehen ihre Flugbahnen.

Ist ein Gegenstand überall gleich schwer?

Astronauten üben oft im Wasser, bevor sie in den Weltraum dürfen. Auf der Erde, auch unter Wasser, ist man zwar nicht schwerelos. Doch im Wasser gibt es Auftrieb. Darum fühlt sich das Bewegen im Wasser ein wenig an wie das Bewegen im Weltraum.

Die Schwerkraft hängt nicht nur vom Gewicht eines Gegenstandes ab, sondern auch von dem Himmelskörper, auf dem er sich befindet. Auf der Erde drückt ein Astronaut mit einer viel größeren Kraft auf eine Waage als auf dem Mond. Die Erdanziehung ist nämlich viel stärker als die des Mondes.

Das liegt daran, dass die Erde viel schwerer ist als der Mond. Die Anziehung der Erde ist etwa sechsmal größer als die des Mondes. Würde ein Astronaut auf dem Mond auf eine normale Waage steigen, würde sie ein Gewicht anzeigen, das sechsmal kleiner ist als auf der Erde. Wiegt der Astronaut 60 Kilogramm, so würde die Waage dort nur 10 Kilogramm anzeigen. Das liegt aber nur an der Waage, die für die viel stärkere Schwerkraft der Erde gebaut wurde. Die Masse des Astronauten ist aber dieselbe, egal ob auf der Erde oder dem Mond.

Je weiter ein Planet oder sonst ein Gegenstand von einem anderen Himmelskörper entfernt ist, desto geringer wirkt die Schwerkraft des Himmelskörpers auf ihn. Wenn gar keine Schwerkraft mehr feststellbar ist, spricht man von Schwerelosigkeit.

Warum sind die Astronauten in einer Raumstation schwerelos?

Wir Menschen haben Raumstationen gebaut, die um die Erde kreisen, wie ein Satellit. Die Astronauten in einer Raumstation wie der ISS scheinen schwerelos zu sein und können in der Raumstation herumfliegen. Aber wirkt denn nicht die Erdanziehungskraft auf sie?

Tatsächlich ist die ISS mitsamt den Astronauten der Erde sehr nahe. Natürlich werden sie von der Erde angezogen. Trotzdem fallen sie nicht auf die Erde. Denn die Raumstation mitsamt den Astronauten bewegt sich nicht nur nach unten, sondern auch vorwärts. Sie fällt zwar Richtung Erde, aber bevor sie die Erde erreicht, ist sie schon längst wieder weiter, hinter der Erdkrümmung. Sie fällt sozusagen hinter den Horizont, wo keine Erde mehr ist.

Auf die Raumstation wirken also zwei Kräfte. Sie heben sich so auf, dass die Raumstation um die Erde kreist. Die Menschen in der Raumstation empfinden den Flug als schwerelos.

Man kann sich das mit einem fallenden Fahrstuhl vorstellen. Albert Einstein hat Schwerelosigkeit so erklärt: Wenn ein Mensch in einem Fahrstuhl ist, der nach unten fällt, dann fühlt der Mensch sich beim Fall schwerelos. Denn er sieht den Boden nicht, auf den er stürzen wird, sondern nur den Fahrstuhl um sich herum. Der Fahrstuhl und der Mensch fallen gemeinsam, mit derselben Geschwindigkeit.

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  Bei Steinschlag zieht die Schwerkraft die Brocken talwärts.

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  Auch diese Blätter fallen nach unten. Durch den Widerstand der Luft brauchen sie etwas eher mehr Zeit als ein Stein.

• Fallen ein Stein und eine Feder gleich schnell? Ein Astronaut hat es auf dem Mond ausprobiert.

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  In der Internationalen Raumstation: Tischtennis mit Wasserkugel.

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  Astronaut Leland D. Melvin im Space Shuttle mit Wasserkugel

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  Schwerelos ist man nicht nur im Weltraum, sondern auch, wenn ein Flugzeug auf eine bestimmte Art fliegt, beim Parabelflug.

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