Was ist ein Gravitationsfeld?
Die Schwerkraft ist die Anziehungskraft zwischen allen Massen. Obwohl die Schwerkraft von allem ausgeübt wird, was eine Masse hat, beeinflussen nur Objekte mit sehr großen Massen tatsächlich etwas in ihrer Nähe. Ein Gravitationsfeld ist der Bereich um den Körper, der die Gravitationskraft ausübt. Es kann als die Gravitationskraft definiert werden, die von der Masse einer Einheit an einem Punkt im Raum empfunden wird.
Die Schwerkraft hat drei sehr wichtige Auswirkungen. Erstens beschleunigt es alle Dinge darauf zu. Auf der Erde beträgt die Erdbeschleunigung 9,8 Meter pro Sekunde im Quadrat. Das bedeutet, dass unabhängig davon, was auf die Erde fällt, dies mit derselben Beschleunigung geschieht, sofern nicht der Luftwiderstand berücksichtigt wird.
Zweitens gibt die Schwerkraft alles Gewicht. Gewicht ist die Schwerkraft, die etwas zur Erde zieht. Masse und Gewicht sind nicht dasselbe, und Masse wird verwendet, um das Gewicht von etwas zu bestimmen. Die Masse eines Objekts ist immer dieselbe, aber sein Gewicht kann sich je nach Stärke des Gravitationsfelds ändern. Zum Beispiel wäre die Masse eines Objekts auf dem Mond dieselbe wie auf der Erde, aber sein Gewicht wäre aufgrund der unterschiedlichen Gravitationskräfte unterschiedlich.
Schließlich hält die Schwerkraft alle Objekte im Sonnensystem in ihren Bahnen. Eine Umlaufbahn entsteht durch das Gleichgewicht zwischen der Vorwärtsbewegung des Objekts und der Schwerkraft, die es nach innen zieht. Zum Beispiel ist die Umlaufbahn der Erde um die Sonne auf die Vorwärtsbewegung der Erde und die Anziehungskraft der Sonne zurückzuführen. Das gleiche passiert mit dem Mond um die Erde.
Je näher ein Objekt an einem anderen ist, desto stärker ist das Gravitationsfeld. Im Sonnensystem wirken auf Planeten, die näher an der Sonne liegen, viel stärkere Anziehungskräfte. Um dieser Anziehung entgegenzuwirken, müssen sie sich viel schneller um die Sonne bewegen. Ein Gravitationsfeld nimmt mit der Entfernung sehr schnell ab.
Die Größe der Schwerkraft folgt einer umgekehrten quadratischen Beziehung. Wenn die Schwerkraft eines Objekts gemessen und dann doppelt so weit von dem großen Objekt entfernt würde, das das Gravitationsfeld verursacht, würde sich die Schwerkraft um den Faktor vier verringern. Würde man sich dreimal so weit wegbewegen, würde sich die Gravitationskraft um den Faktor neun oder das Dreierquadrat verringern. Das Gegenteil kann gesagt werden, wenn das Objekt auch näher bewegt würde, außer dass die Schwerkraft erhöht würde, anstatt verringert zu werden.