Gewichtskraft

Wir haben mit dem Versuch nachgewiesen, dass die Masse einen Einfluss auf die Auslenkung der Feder hat. Einigen dürften vermutlich folgende Probleme aufgefallen sein:

Wieso heißt das Gerät „Federkraftmesser“, wenn wir Auslenkung und Gewicht messen?
Warum stehen auf dem Messgerät keine Strecken, sondern Newton?
Weshalb verformt sich die Feder überhaupt? Schließlich wirken sie nicht mit anderen Körpern.

Alle diese Fragen können recht leicht erklärt werden. Denn nicht die Masse selbst verformt die Feder, sondern die Gewichtskraft. Aber was ist das genau?

Kräfte definieren sich aus:

$\text{Kraft}=$ $\text{Masse}\cdot\text{Beschleunigung}$

(siehe Kraft berechnen)

Die Masse ist in unserem Experiment natürlich das Gewicht der Gewichte. Die Beschleunigung entsteht durch die Gravitation $g$, die Körper auf der Erde anzieht.

Merke

Die Masse selbst wirkt nicht mit anderen Körpern, allerdings hat sie eine Gewichtskraft, die wechselwirken kann. Die Gewichtskraft ist ortsabhängig, während die Masse überall gleich ist.

Für die Gewichtskraft $F_G$ eines Körpers mit der Masse $m$ gilt demnach:

$F_G=m\cdot g$

Bei $g$ handelt es sich um den sogenannten Ortsfaktor, welcher auf der Erde $9,81\frac{m}{s^2}$ beträgt.

Beispiel

Die Gewichtskraft eines 1kg schweren Körpers ist auf der Erde:

$F_G$ $=1kg\cdot g$ $=1kg\cdot9,81\frac{m}{s^2}$ $=1kg\cdot9,81\frac{N}{kg}$ $=9,81N$

Info

Auf der Erde hat eine Tafel Schokolade von 100g etwa 1N (0,981N). Auf dem Mond ist sie nur 1/6 so schwer.