Mond, Erde und Schwerkraft
06 Juni 2016
Hast Du schon einmal gesehen, wie eine Frucht oder ein Gegenstand von einem Baum fällt? Hast Du schon einmal einen Stein geworfen und zugesehen, wie er herunterfällt? Die Kraft, die Gegenstände „herunterfallen“ lässt, heißt Schwerkraft.
Die Schwerkraft ist es auch, die uns stetig in Richtung Erde zieht. Wegen der Schwerkraft bleiben unsere Füße am Boden. Wir müssen die Erde nicht direkt berühren, um von ihr angezogen zu werden. Die Schwerkraft wirkt, solange wir nicht zu weit weg sind. Aufgrund der Schwerkraft umkreist die Erde die Sonne und der Mond die Erde.
Die Schwerkraft hängt von der Masse eines Gegenstands ab. Die zwischen zwei Gegenständen wirkende Schwerkraft ist proportional zur Masse der Gegenstände und nimmt sehr schnell ab, wenn sich diese Gegenstände voneinander entfernen. Wir selber ziehen mit „unserer“ Schwerkraft auch Gegenstände an, aber wir haben viel zu wenig Masse, um eine Wirkung erkennen zu können! Die Sonne dagegen ist so riesig, dass sie die Erde mit ihrer Schwerkraft festhält, obwohl sie so weit weg ist. Auch der Mond hat eine Schwerkraft. Da er kleiner und leichter ist als die Erde, würden wir auf dem Mond nur ein Sechstel so viel wiegen wie hier auf der Erde.
Man kann sich natürlich fragen, warum der Mond nicht auf die Erde fällt wie ein Apfel vom Baum. Das liegt daran, dass der Mond nie stillsteht. Er bewegt sich ständig um die Erde. Ohne die Schwerkraft der Erde würde er ins Weltall davonschweben. Wegen dieser Mischung aus Geschwindigkeit und Abstand von der Erde befindet sich der Mond in einem permanenten Gleichgewicht zwischen Absturz und Entweichen. Wäre er schneller, würde er davonschweben. Wäre er langsamer, würde er auf die Erde stürzen.
Wir wie schon gesagt haben, hängt die Schwerkraft auch von der Entfernung ab. Könnten wir uns weit genug von der Erde entfernen, würden wir ihrer Schwerkraft entkommen. Genau das versuchen wir mit Raumschiffen. Beim Start müssen diese mindestens die so genannte Fluchtgeschwindigkeit von 11,2 km/s erreichen. (Bei dieser Geschwindigkeit bräuchte man für die Strecke von London nach New York nur 10 Minuten!) Erreicht ein Raumschiff die Fluchtgeschwindigkeit, überwindet es die Schwerkraft der Erde und gelangt ins Sonnensystem.
In einem Raumschiff oder einer Raumstation im Orbit spüren wir die Schwerkraft der Erde nicht. Gegenstände fallen nicht herunter, sondern schweben. Wenn man hochspringt, fällt man nicht wieder auf den Boden zurück. Genauso geht es Astronauten in einer Raumstation, die die Erde umkreist!
