Navigationshilfe:

Das Newtonsche Gravitationsgesetz

Isaac Newton und der freie Fall

Erde und Mond stürzen nicht aufeinander zu – sie umkreisen einander schon seit Urzeiten. Gleichzeitig sind diese Umkreisungsbewegungen aber auch ein immerwährendes "Aufeinander-zu-Fallen". Wie kann das sein? Isaac Newton war der Erste, der die Bewegung eines Körpers, der um die Erde kreist, also eines Satelliten, richtig beschreiben konnte. Der Trickfilm erklärt auf anschauliche Weise die physikalischen Hintergründe!

Trickfilm zur Gravitation starten

Wirft man einen Apfel mit einer horizontalen Anfangsgeschwindigkeit ab, so beschreibt er eine Parabelbahn. Der Trickfilm erklärt dieses Phänomen.

Weiterführende Informationen

Newton überlegte sich Folgendes: Wenn man einen Körper, beispielsweise einen Stein, genau waagerecht wirft, so fliegt er ein Stück und fällt dabei langsam herunter. Seine Flugbahn ist eine "Wurfparabel". Wirft man ihn schneller ab, wird er weiter entfernt auf dem Boden aufkommen. Schießt man nun, zum Beispiel mit einem Gewehr, eine Kugel genau waagrecht mit immer größerer Geschwindigkeit ab, so wird die Stelle, wo sie auf den Boden trifft, auch immer weiter entfernt liegen.

Schematische Darstellung des Gravitationsgesetzes

Ist die Abfluggeschwindigkeit hoch genug, umkreist das Objekt die Erde.

Stellen wir uns nun vor, dass wir diese Abschussgeschwindigkeit immer weiter steigern könnten, so würde sich irgendwann die Erdkrümmung bemerkbar machen. Die Kugel wird immer noch auf den Boden fallen, aber der Boden hat sich ein Stück weit nach unten "weggekrümmt" – die Kugel fliegt also länger, als wenn der Boden genau gerade bliebe.

Bei größerer Geschwindigkeit macht sich die Krümmung noch stärker bemerkbar. Und dann kommt irgendwann der Punkt, wo die Geschwindigkeit so groß ist, dass die Kugel zwar immer noch ständig "herunter"-fällt, also in Richtung des Erdmittelpunktes gezogen wird, die Erdoberfläche sich aber im gleichen Maße krümmt wie die Flugbahn. Dann trifft die Kugel nie auf dem Erdboden auf, sondern kreist immer weiter in immer gleicher Höhe um die Erde. Mit einer Gewehrkugel ist die nötige Geschwindigkeit natürlich nicht zu erreichen, aber ein Satellit wird nach demselben Prinzip mit einer Rakete in die Erdumlaufbahn geschossen.

Preisgekrönte Projekte
Preisgekrönte Projekte