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Gravitation – Newtons Beitrag 07:35 min

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Transkript Gravitation – Newtons Beitrag

Hallo und herzlich willkommen. Hast du schon einmal den Namen Sir Isaac Newton gehört? Falls nein, dann wird es höchste Zeit. Isaac Newton ist einer der bedeutendsten Wissenschaftler der Geschichte. Er erbrachte auf mehreren Gebieten der Physik bahnbrechende Leistungen. Unter anderem war er der erste, der die Gesetze der Gravitation formulierte. Angeblich kam er auf die Idee, als er unter einem Apfelbaum saß und ihm ein Apfel auf den Kopf fiel. In diesem Video wirst du lernen, wer Isaac Newton war und welche wissenschaftlichen Leistungen er vollbracht hat. Danach werde ich dir zeigen, was die Gravitation ist und wie sie sich zusammensetzt. Und zum Schluss wirst du noch einige Beispiele für Größen von Gravitationskräften sehen. Isaac Newton wurde 1643 in einem kleinen Dorf in der Grafschaft Lincolnshire an der Ostküste Englands geboren. Er studierte in Cambridge. Nach seinem Studium wandte er sich Problemen der Optik, der Algebra und der Mechanik zu. In allen drei Bereichen veröffentlichte Newton vielbeachtete und teilweise bahnbrechende Werke. Unter anderem gilt er zusammen mit Gottfried Wilhelm Leibniz als Erfinder der Infinitesimalrechnung, auf der das Ableiten und Integrieren von Funktionen beruht. Newton stritt sich lange mit Leibniz darum, wer der wahre Erfinder ist. Er führte diesen Streit sehr verbissen und wollte nicht anerkennen, dass Leibniz unabhängig von ihm auf die gleichen genialen Ideen gekommen ist. Heutzutage ist klar, dass beide ihre Arbeiten völlig unabhängig voneinander verfasst haben. Newton stritt noch mit vielen weiteren Wissenschaftlern um die Urheberschaft einiger Werke und war nicht in allen Teilen der wissenschaftlichen Gemeinschaft beliebt. Außerdem veröffentlichte er 1687 die Schrift „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica“, die die drei Newtonschen Gesetze enthält. Diese drei Gesetze sind der Grundbaustein der gesamten klassischen Physik. Außerdem formulierte Newton in diesem Werk erstmal das Prinzip der Gravitation. 1703 wurde Newton Präsident der Royal Society, einer der damals wichtigsten Vereinigungen von Wissenschaftlern. Außerdem schlug ihn die Königin von England 1705 zum Ritter, was ihm den Beinamen Sir Isaac Newton einbrachte. Er wurde allerdings nicht für sein wissenschaftliches Werk, sondern für seine politische Betätigung zum Ritter geschlagen. Außerdem wurde später die Einheit für die Kraft zu seinen Ehren Newton genannt. Newton starb 1727 in Kensington. Er gilt als einer der größten Wissenschaftler der Geschichte. Sein Grab ist in der Westminster Abbey in London, in der auch die Englischen Könige begraben werden. Die Inschrift auf seinem Grabstein lautet: „Natur und der Natur Gesetz waren in Nacht gehüllt; Gott sprach: ‚Es werde Newton!‘ und das All ward lichterfüllt.“ Außerdem gilt Newton als inoffizieller Erfinder der Katzenklappe, da er bei seinen Versuchen zur Optik nicht immer die Tür öffnen wollte. Das wichtigste physikalische Werk Newtons war die „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, was auf Deutsch übersetzt „Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie“ bedeutet. In ihm formulierte Newton erstmals das Gravitationsgesetz. Angeblich kam er auf die Idee, als er unter einem Apfelbaum saß und ihm ein Apfel auf den Kopf flog. Newton frage sich daraufhin, warum der Apfel eigentlich nach unten fällt und welche Kraft dahinter steckt. Die Antwort auf diese Frage formulierte er dann in dem Gravitationsgesetz. Das Gravitationsgesetz besagt, dass jede Masse jede andere Masse mit einer Kraft anzieht. Diese Kraft wirkt entlang der Verbindungslinie. Das werden wir uns jetzt anhand einer Skizze etwas näher ansehen. Dazu stellen wir uns zwei Kugeln vor, die sich in einem gewissen Abstand befinden. Nach dem Gravitationsgesetz wirkt nun eine Kraft auf der Verbindungslinie zwischen dem Schwerpunkt der linken Kugel und dem Schwerpunkt der rechten Kugel. Dabei gilt, dass schwere Körper eine stärkere Gravitationskraft auf andere Körper ausüben. Anders gesagt: Die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern steigt mit ihren Massen. Außerdem gilt, dass die Gravitationskraft mit dem Abstand der Körper abnimmt. Entfernt sich ein Körper von einem anderen, so sinkt auch die Gravitationskraft zwischen den beiden. Außerdem ist es noch wichtig zu wissen, dass die Gravitation eines Körpers in alle Raumrichtungen gleich stark wirkt. Man kann sich das vorstellen wie die Sonne, die ihr Licht in alle Raumrichtungen ausstrahlt. Ist aber in eine Richtung kein anderer Körper, so kann die Gravitation nirgends angreifen. Nimmt man in unserem Beispiel noch eine dritte Kugel dazu, so wirken auch auf sie die Gravitationskräfte der anderen beiden Körper und der dritte Körper wirkt auch mit einer Gravitationskraft auf die anderen beiden. Die Gravitationskraft zwischen den ersten beiden Körpern wird dadurch nicht kleiner. Sie bleibt unverändert. Jetzt wirst du noch einige Beispiele für Größen von Gravitationskräften sehen. Wie du schon gelernt hast, steigt die Gravitationskraft mit der Masse der Körper und sinkt mit dem Abstand. Zwischen Erde und Mond wirkt zum Beispiel eine Gravitationskraft von circa 21020 Newton. Das ist eine Zahl mit zwanzig Nullen. Zwischen Erde und Sonne wirkt eine Gravitationskraft von 3,51023 Newton. Die Sonne ist zwar viel weiter von der Erde entfernt als der Mond, sie ist aber auch wesentlich schwerer. Daher ist die Gravitationskraft zwischen Sonne und Erde etwa tausendmal größer als die zwischen Erde und Mond. Die Gravitationskräfte sind übrigens auch der Grund, warum die Erde um die Sonne und der Mond um die Erde kreist. Du siehst außerdem, dass auf die Erde Gravitationskräfte von Sonne und Mond wirken. Hältst du hier auf der Erde eine Kugel mit einem Gewicht von einem Kilogramm in der Hand, so wirkt zwischen der Erde und dieser Kugel eine Gravitationskraft von zehn Newton. Deshalb fällt die Kugel auch runter, wenn du sie loslässt. Die Gravitation der Erde zieht sie an. Zwischen zwei Kugeln mit jeweils einem Kilogramm Gewicht wirkt eine Gravitationskraft von 6,7*10-11 Newton. Diese Kraft ist so klein, dass man sie gar nicht spürt, aber sie ist dennoch vorhanden zwischen allen Körpern, egal welcher Größe. So, was hast du eben gelernt? Isaac Newton ist einer der bedeutendsten Wissenschaftler der Geschichte. Er erfand gleichzeitig mit Gottfried Wilhelm Leibniz die Infinitesimalrechnung, auf der das Ableiten und Integrieren von Funktionen beruht. Außerdem stellte er die Newtonschen Gesetze auf, auf denen die klassischen Physik aufgebaut ist. Das sind aber nur seine größten Leistungen. Er forschte noch in vielen anderen Gebieten. In seiner Schrift „Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie“ formulierte er erstmals das Gravitationsgesetz. Das Gravitationsgesetz besagt, dass jede Masse jede andere Masse mit einer Kraft anzieht. Diese Kraft ist entlang der Verbindungslinie gerichtet. Die Gravitationskraft nimmt dabei mit der Masse der Körper zu und mit dem Abstand der Körper ab. Das war es zum Thema „Newton und die Gravitation.“ Ich hoffe, du hast was gelernt. Tschüss und bis zum nächsten Mal.

1 Kommentar
  1. Default

    Es wäre hilfreicher, wenn man zu den Beispielen auch Rechnungen zeigen würde. Anstatt nur Theorie zu machen.

    Von Serkan 21, vor etwa 4 Jahren