Lexikon

Gewicht

Allgemein: Die Stärke der Gravitationskraft, die auf einen Körper wirkt. Da wir es im Alltag auf der Erdoberfläche mit einer Situation zu tun haben, in der die Gravitationskraft von Ort zu Ort nicht sonderlich variiert, und da die auf einen Körper wirkende Gravitationskraft in solch einer Situation nur noch von seiner Masse abhängt, wird der Unterschied zwischen Gewicht und Masse oft vernachlässigt – wenn das Gewicht eines Körpers angegeben wird, dann meist in einer Masseneinheit wie Kilogramm, obwohl das Gewicht strenggenommen in einer Krafteinheit wie Newton gemessen wird. Wer (und sei es nur in Gedanken) auf andere Himmelskörper reist, muss sich des Unterschiedes bewusst sein: Wenn ich ein Objekt von der Erde auf den Mond transportiere, bleibt seine Masse unverändert; sein Gewicht ist dagegen auf dem Mond rund sechs Mal geringer als auf der Erde.

Definitioner

Erde

Unser eigener Planet im Sonnensystem - von der Sonne aus gesehen der dritte Planet von innen.

Mond

Ein natürlicher Himmelskörper, der einen Planeten (oder anderen größeren Himmelskörper) umkreist.

Speziell Erdmond: Der Himmelskörper, der unsere Erde umkreist. Durch genaue Vermessung der Mondbahn lassen sich relativistische Effekte wie die von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagte geodätische Präzession nachweisen.

Gewicht

Allgemein: Die Stärke der Gravitationskraft, die auf einen Körper wirkt. Da wir es im Alltag auf der Erdoberfläche mit einer Situation zu tun haben, in der die Gravitationskraft von Ort zu Ort nicht sonderlich variiert, und da die auf einen Körper wirkende Gravitationskraft in solch einer Situation nur noch von seiner Masse abhängt, wird der Unterschied zwischen Gewicht und Masse oft vernachlässigt - wenn das Gewicht eines Körpers angegeben wird, dann meist in einer Masseneinheit wie Kilogramm, obwohl das Gewicht strenggenommen in einer Krafteinheit wie Newton gemessen wird. Wer (und sei es nur in Gedanken) auf andere Himmelskörper reist, muss sich des Unterschiedes bewusst sein: Wenn ich ein Objekt von der Erde auf den Mond transportiere, bleibt seine Masse unverändert; sein Gewicht ist dagegen auf dem Mond rund sechs Mal geringer als auf der Erde.

Masse

In der klassischen Physik spielt die Masse eines Köpers drei Rollen gleichzeitig. Zum einen ist die Masse ein Maß dafür, wie leicht sich der Bewegungszustand eines Körpers ändern lässt ("träge Masse"). Fliegen an einem schwerelosen Raumfahrer ein Elefant und eine Maus vorbei, und gibt der Raumfahrer jedem der Tiere einen Schubs gleicher Stärke, dann ist der Umstand, dass die Maus ihre Flugrichtung und/oder Geschwindigkeit daraufhin sehr stark ändert, der Elefant dagegen kaum, sicheres Zeichen dafür, dass die Masse des Elefanten wesentlich größer ist als die der Maus. Zweitens ist die Masse ein Maß dafür, aus wieviel Materie ein Körper besteht. Atome ein und derselben Sorte haben dieselbe Masse, und die Gesamtmasse eines Körpers ergibt sich, indem man all die winzigen Massen seiner atomaren Bestandteile zusammenzählt. Drittens bestimmt die Masse gemäß dem Newtonschen Gravitationsgesetz, wie stark ein Körper andere Körper über die Schwerkraft anzieht und wie stark andere Massen ihn anziehen ("schwere Masse"). Auch in der Speziellen Relativitätstheorie lässt sich eine Masse definieren, die ein Maß dafür darstellt, wie stark sich der Körper Versuchen wiedersetzt, seinen Bewegungszustand zu ändern. Diese relativistische Masse ist allerdings davon abhängig, wie schnell sich der betreffende Körper gegenüber dem Beobachter bewegt (relativistische Massenzunahme). Ihren berühmtesten Auftritt hat diese Masse in der Formel E = mc² (Masse-Energie-Äquivalenz). Den kleinsten Wert hat die relativistische Masse eines gegebenen Körpers für einen Beobachter, der sich relativ zum Körper in Ruhe befindet. Dies ist die so genannte Ruhemasse des Körpers, und wenn etwa in der relativistischen Teilchenphysik von Masse die Rede ist, ist meist die Ruhemasse gemeint. Die Ruhemasse ist wie in der klassischen Physik eine Art Maß für den Materiegehalt des Körpers. Bei zusammengesetzten Körpern tragen nun aber beispielsweise die Energien der Bindungskräfte etwas zur letztendlichen Masse bei (wieder ein Beispiel für die Masse-Energie-Äquivalenz. In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Masse nach wie vor ein Maß für die Gravitationswirkung, die von einem Körper ausgeht; zusätzlich zur Masse tragen hier allerdings auch Größen wie Energie, Impuls und innerer Druck bei (siehe hierzu das Vertiefungsthema Masse und mehr). Die Maßeinheit der Masse im internationalen Einheitensystem ist das Kilogramm. Mit der Definition von träger und schwerer Masse - Masse als Trägheitsmaß und "Gravitationsladung" - und mit dem Zusammenhang dieser Definitionen mit dem so genannten Äquivalenzprinzip, einem der Ausgangspunkte der Entwicklung der Allgemeinen Relativitätstheorie, beschäftigt sich das Vertiefungsthema Träge und schwere Masse.

Lexikon

Gewicht

Weitere Artikel

Tag Cloud