Das Gravitationsfeld der Erde
Jeder Körper erzeugt aufgrund seiner Masse ein Gravitationsfeld. Es wird nachgewiesen, indem man eine Probemasse in das Feld bringt und die Kraftwirkung beobachtet.
Der Engländer Isaac Newton erkannte, dass im Gravitationsfeld Gravitationskräfte (FG) auf andere Körper ausgeübt werden. Die ortsabhängige Stärke wird durch die Gravitationsfeldstärke erfasst. Sie sagt aus, wie groß die Gravitationskraft auf eine Probemasse (m) im Gravitationsfeld ist. Des Weiteren fand er heraus, dass je größer die Masse und je kleiner der gegenseitige Abstand ist, desto größer diese Kraft wirkt.
Das Gravitationsfeld der Erde wird durch ein Feldlinienbild
dargestellt. Die Feldlinien
zeigen den Weg an, den eine Probemasse zurücklegt, wenn man sie loslassen würde.
Die durch die Erde verursachte Gravitationskraft zeigt
immer zum Erdmittelpunkt.
Darum ist dieses
Gravitationsfeld ein Radialfeld.
Definition der Gravitationsfeldstärke:
Die Beschreibung des Gravitationsfeldes mit Hilfe der Kraft ist nicht eindeutig, da der Kraftvektor eines Punktes im Raum
von der verwendeten Probemasse abhängt. Dadurch würde je nach Probemasse ein anderer Kraftvektor gemesssen und damit ein anderes Feld gezeichnet werden.
Um den Einfluss der Probemasse zu eliminieren wird ein neuer Vektor definiert:
Formel für veralterte Browser:
→ →
G = F / m
ist der Vektor der Gravitationsfeldstärke,
er ist unabhängig von der Probemasse und damit eindeutig für jeden Punkt im Raum.
Die Einheit wird durch 1 N / kg (ein Newton durch Kilogramm) angegeben.
Erstellt von A. B. mit kleinen Ergänzungen von Herrn Ecker, 9.12.2012