Die Gewichtskraft


Online Rechner mit Rechenweg

Der Online Rechner von Simplexy kann dir beim berechnen vieler Aufgaben helfen. Probiere den Rechner mit Rechenweg aus.



Einleitung

In diesem Beitrag werden wir uns mit der Gewichtskraft beschäftigen. Die Gewichtskraft ist eine der wichtigsten Kräfte in der Physik, sie wirkt auf alle Körper auf der Erde und muss daher bei vielen mechanischen Systemen berücksichtigt werden.

Doch bevor wir uns tiefer mit der Gewichtskraft befassen, solltest du noch einmal die folgenden Themen wiederholen. Solltest du dich mit diesen Themen nicht gut auskennen, so könntest du mit dem Verständnis der Gewichtskraft Probleme haben.

Gewichtskraft

Die Erde zieht jeden Körper in ihrer Umgebung an, diese anziehende Kraft führt dazu, dass die Körper mit einer bestimmten Kraft auf eine Unterlage drücken oder an einer Aufhängung ziehen. Die anziehende Kraft zwischen der Erde und allen Körpern wird Gewichtskraft genannt und hat das Formelzeichen \(F_g\) oder \(F_G\). Die Einheit der Gewichtskraft wird in Newton angegeben.

Nun müssen wir noch rausfinden wie man die Gewichtskraft berechnet. Es stellt sich heraus, dass die Berechnung der Gewichtskraft sehr einfach ist. Die Gewichtskraft lässt sich aus dem Produkt der Masse und der Fallbeschleunigung g berechnen.

Die Fallbeschleunigung gibt an wie stark ein Körper in Richtung Erde beschleunigen würde, wenn man ihn aus einer Höhe loslassen würde. Auf der Erde ist die Fallbeschleunigung \(g=9,81\)\(\frac{m}{s^2}\).

Gewichtskraft auf der Erde

\(F_g=m\cdot g\)

Dabei ist:

  • "\(F_g\)" Gewichtskraft in Newton [N]
  • "\(m\)" Masse in Kilogramm [kg]
  • "\(g\)" Fallbeschleunigung auf der Erde \(g=9,81\)\(\frac{m}{s^2}\)



Zusatz Information

Die Formel für die Gewichtskraft kommt daher zustande, dass jede Kraft als Produkt aus Masse und Beschleunigung geschrieben werden kann. Dabei ist die Beschleunigung gerade die Fallbeschleunigung g.

\(F_g=m\cdot a=m\cdot g\)


Beispiel Gewichtskraft berechnen

Beispiel:

Ein Körper der Masse 10\(kg\) liegt auf einem Tisch. Mit welcher Kraft drückt der Körper auf den Tisch ?

Lösung:

Die Kraft mit der der Köper auf den Tisch drückt ist gerade so groß wie die Gewichtskraft des Körpers.

\(F_g=m\cdot g=10 kg\cdot 9,81 \frac{m}{s^2}=98,1 N\)

Der Körper übt eine Gewichtskraft von \(98,1N\) auf den Tisch aus.

Gewichtskraft auf dem Mond

Die Gewichtskraft auf der Erde lässt sich mittels Erdbeschleunigung g ermitteln. Befindet sich ein Körper jedoch auf einem anderen Planeten oder auf dem Mond, so muss die dort herrschen Beschleunigung benutzt werden.

Gewichtskraft auf dem Mond

\(F_{M}=m\cdot g_{M}\)

Dabei ist:

  • "\(F_{M}\)" Gewichtskraft auf dem Mond in Newton [N]
  • "\(m\)" Masse in Kilogramm [kg]
  • "\(g_{M}\)" Fallbeschleunigung auf dem Mond \(g_{M}=1,62\)\(\frac{m}{s^2}\)



Beispiel Gewichtskraft auf dem Mond berechnen

Beispiel:

Ein Körper der Masse 10\(kg\) liegt auf der Apollo 11. Mit welche Kraft drückt der Körper auf die Apollo 11 ?

Lösung:

Die Kraft mit der der Körper auf die Apollo drückt ist gerade so groß wie die Gewichtskraft des Körpers auf dem Mond.

\(F_M=m\cdot a_M=10 kg\cdot 1,62 \frac{m}{s^2}=16,2 N\)

Zusatz Information

Apollo 11 ist der Name des ersten bemannten Flugs mit einer Mondlandung.