Frage zur Gravitation

Hallo community,

bin neu hier und mich quält eine Frage bezüglich der Gravitation. Hab auch schon kurz gesucht, aber bin zu ungeduldig...also, es ist doch so, dass die Gravitation für alle Körper die gleiche Beschleunigung verursacht, unabhängig von ihrer Masse. Aber warum ist das so? Wenn ich einen Körper beschleunigen will, muss ich dafür auch eine Kraft aufwenden, aber die ist sehr wohl abhängig von der Masse. Wie kann man das verstehen, dass die Gravitation das nicht braucht? Die zieht einfach alles gleichermaßen an - unabhängig vom Gewicht - aber wenn man sie "aufhalten will" muss man eine vom Gewicht abhängige Kraft aufbringen. Ich finde das einfach unfair und würde gern wissen wie das geht?

Da kommt man mit Newtons Physik nicht weiter, oder? Hat da die Relativitätstheorie Antworten? Oder ist das irgendein Quantending? Oder steh ich einfach nur auf dem Schlauch und bin der einzige der das unfair findet?

Danke für eure Hilfe, :)

Hantierer schrieb:also, es ist doch so, dass die Gravitation für alle Körper die gleiche Beschleunigung verursacht,

Auf dem Mond: Ja; Auf der Erde: Nein.

Hantierer schrieb:Ich finde das einfach unfair und würde gern wissen wie das geht?

Wo ist denn da das Problem? Um ein Bob zu beschleunigen, brauchst du mehr Kraft, als ein Modellauto zu beschleunigen. Das ist Physik und die ist eben so. Gleiche Physik wäre so wie emanzipierte Biologie.

Hantierer schrieb:Oder steh ich einfach nur auf dem Schlauch und bin der einzige der das unfair findet?

Ich würde sagen, es ist diese Antwortmöglichkeit :)

DerVorleser schrieb:Auf dem Mond: Ja; Auf der Erde: Nein.

Ähm, nö mir geht es um die Konstanz der Beschleunigung die die Gravitation verursacht, ist völlig egal, wie hoch sie ist. Auf dem Mond gilt weniger Gravitation - ca. ein sechstel, sagt man - , schwächere Wirkung, aber sie ist trotzdem für alle Massen gleich. Der extrem viel schwerere Mond wird von der Gravitation der Erde nicht mehr beschleunigt als ich. Das ist dann wiederum fair.

DerVorleser schrieb:Um ein Bob zu beschleunigen, brauchst du mehr Kraft, als ein Modellauto zu beschleunigen. Das ist Physik und die ist eben so.

Eben drum, die Gravitation braucht dafür nicht mehr Kraft - alle Körper werden von ihr gleichermaßen beschleunigt. Aber ich brauche mehr Kraft je mehr Masse (Gewicht!) um sie zu bremsen...das ist dann wieder unfair. Ok, Physik muss nicht fair sein, ich will doch nur wissen wie das geht? Wenn ich mehr Kraft aufwende um einen Körper zu beschleunigen, dann wird der schneller - ich bin mir nicht sicher, ob die Dinge auf dem Mond langsamer fallen...

Gravitation ist immer eine Wirkung zwischen 2 (oder auch mehreren) Körpern und wird bestimmt von der Masse der beiden/verschiedenen Körper.

Das die Wirkung scheinbar auf alle Körper - scheinbar ohne Rücksicht auf deren Masse - gleich wirkt, wie von Dir im EP angeführt, liegt daran, dass im "normalen Leben" es ziemlich wurst ist, ob - z. B. auf der Erde - ein 50 Tonnen Felsbrocken oder ein 80 kg Mensch runterfällt. Die Differenz der Masse der beiden genannten Körper im Verhältnis zur Erde ist so gewaltig, dass die - an sich geringfügig höhere Eigengravitation des Felsbrockens - so gut wie nicht ins Gewicht fällt. Das kann man zwar berechnen, ob man das aber tatsächlich messen kann, weiß ich nicht.

Nur zur Erinnerung, die Erde hat eine Masse von ca. 6 Trilliarden Tonnen. Das ist schon ein ganz schöner Unterschied zu einem Menschen. Oder zu einem 50 Tonnen Felsen.

Prinzipiell hat alles, was Masse hat, auch eine Anziehungskraft. Nur ist diese bei so kleinen Körpern wie unserem Felsen, einem Menschen oder z. B. einem Space-Shuttle eben sehr gering. So gering, dass es eben nicht auffällt, wenn man sich gerade auf so einem Brocken wie der Erde aufhält.

@Hantierer

Du weißt schon das wir im Gegensatz zum Mond eine ziemlich dichte Atmosphäre besitzen..oder?

@Nerok

Das hat (in diesem Fall) damit nichts zu tun, oder anders gesagt: es fällt weniger ins Gewicht (sprich- und wortwörtlich). Die Fallbeschleunigung auf der Erde ist um ein vielfaches höher, als auf dem Mond - mit oder ohne Atmosphäre, daher fallen Gegenstände auf dem Mond langsamer, als auf der Erde.

Hantierer schrieb:also, es ist doch so, dass die Gravitation für alle Körper die gleiche Beschleunigung verursacht, unabhängig von ihrer Masse. Aber warum ist das so?

So ist es aber nicht. Die Beschleunigungen sind indirekt proportional zu den beschleunigten Massen. Wenn jedoch eine Masse (z.B. die Erde) ungleich größer als die andere Masse ist, so erfährt sie durch die andere Masse eine unmessbar geringe Beschleunigung, und kann daher als "ruhend" betrachtet werden. Somit ist der Erdmittelpunkt (Massenschwerpunkt) der Punkt, auf den beide Körper zustürzen, das hat nix mit "unfair" zu tun :D

@22aztek
@Nerok

Ja, ich erinnere mich noch gut, als die Physiklehrerin den Vakuumkolben raus holte, da war eine Vogel-Feder und eine Stahlkugel drin, sie dreht es um und beide fallen gleich schnell nach unten, also ausgeglichene Krafteinwirkung auf unterschiedliche Massen - davon gehe ich aus. Aber wenn ich die Stahlkugel und die Feder nehme und mit der gleichen Kraft beschleunige, also wegwerfe, dann würde die Feder (im Vakuum) viel schneller wegfliegen als die Stahlkugel - wegen der Masseträgheit - die gilt irgendwie nicht für die Gravitation.

@Blues666

Ja, das weiß ich, trotzdem beleibt die Krafteinwirkung der Gravitation aus der Masse auf andere Massen unterschiedlicher Größe immer gleich - auch wenn sich die Gravitation von beiden addiert.

Hantierer schrieb:bin neu hier und mich quält eine Frage bezüglich der Gravitation. Hab auch schon kurz gesucht, aber bin zu ungeduldig...also, es ist doch so, dass die Gravitation für alle Körper die gleiche Beschleunigung verursacht, unabhängig von ihrer Masse. Aber warum ist das so? Wenn ich einen Körper beschleunigen will, muss ich dafür auch eine Kraft aufwenden, aber die ist sehr wohl abhängig von der Masse. Wie kann man das verstehen, dass die Gravitation das nicht braucht? Die zieht einfach alles gleichermaßen an - unabhängig vom Gewicht - aber wenn man sie "aufhalten will" muss man eine vom Gewicht abhängige Kraft aufbringen. Ich finde das einfach unfair und würde gern wissen wie das geht?

Ergibt sich nunmal so aus der Physik. Nach dem 3. Newtonschen Axiom wirken auf zwei Körper, die sich gegenseitig anziehen vom Betrag her gleichhe Kräfte.

F₁= F₂

Des weiteren ist die Kraft nach dem Gravitationsgesetz proportional zum Produkt der Massen:

F₁= F₂ = m₁ * a₁ = m₂ * a₂ = C * m₁ * m₂

Dadurch lässt sich die Masse rauskürzen, sodass die Beschleunigung nur noch proportional zur anderne Masse ist.

a₁ = C * m₂ bzw. a₂ = C * m₁

Hantierer schrieb:einzige der das unfair findet?

Ich finde das eigentlich recht angenehm. Willst du wirklich von der Sonne mit der gleichen Kraft angezogen werden wie die Erde?

@Chemik

Ok, ich gebe schwere mathematische Defizite zu - ich kann zwar Formeln verstehen, aber nicht davon ausgehen. Das erklärt aber auch nicht, warum die Trägheit einer Masse für die Gravitation nicht gilt. Masse ohne gravitativen Einfluss kann man doch nur als Trägheit beschreiben. Die Gravitation wirkt anders als alle anderen Kräfte. Sie wirkt ja auch zeitlos, hat keine Geschwindigkeit, und ich denke da liegt der Hase im Pfeffer - jetzt probiere ich es mal mathematisch - Wenn Gravitation zeitlos ist, immer und überall auf alles wirkt, dann ändern sich die Formeln! Nehmen wir an, Raumzeit ist ein und dieselbe physikalische Begebenheit, und wir rechnen auf Grund der Bewegung Raum mal Zeit, dann würde die Gravitation auf der Zeitebene auf null bleiben und dann müsste mal jemand kucken was da bei den Formeln noch übrig bleibt, das würde einen Faktor eleminieren und so könnte das Sinn ergeben...das kann ich aber mathematisch nicht auflösen und weiter bin ich noch nicht gekommen.

Hantierer schrieb:Sie wirkt ja auch zeitlos, hat keine Geschwindigkeit

Das tut sie nur in der klassischen Mechanik, daher erhält man mit den Newtonschen Gleichungen auch nur hinreichend genaue Ergebnisse, insofern die Massen und Beschleunigungen gering sind.

Eine genauere Beschreibung kann derzeit nur die ART liefern, und dort betrachtet man die Sache grundsätzlich anders...

Hantierer schrieb:anderen Kräfte.

Also bei der Elektromagnetischen Kraft ist es genauso wie bei der Gravitation. Auch dort ist die Beschleunigung unabhängig von der Ladung des beschleunigten Objektes.

Hantierer schrieb:Sie wirkt ja auch zeitlos, hat keine Geschwindigkeit

Das stimmt so nicht. Sie hat eine Geschwindigkeit. Ist demnach auch nicht zeitlos.
Deswegen gibt es auch so was wie Gravitationswellen, die vor kurzem nachgewiesen werden konnten (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102)

Hantierer schrieb:Raumzeit

Wenn du schon mit der Raumzeit anfängst...

Die ART beschreibt Gravitation als rein geometrischen Effekt der Raumzeit. Das bedeutet, dass ein Objekt in einem Gravitationsfeld immer nur geradeaus fliegt. Da der Raum aber selbst gekrümmt ist, ist auch die Bahn des Objektes krumm.
Die Masse hat hingegen keinen Einfluss darauf, wie das Objekt "geradeaus" fliegt

Hantierer schrieb:Hat da die Relativitätstheorie Antworten? Oder ist das irgendein Quantending?

Wenn man das nur so genau wüsste. Zumindest entzieht sich die Gravitation hartnäckig sich in die Modelle der Quantenphysik einzufügen.

Chemik schrieb:Also bei der Elektromagnetischen Kraft ist es genauso wie bei der Gravitation.

Ah ok, das hatte ich mich eben auch gefragt. Aslo wenn man einen Elektromagneten nimmt und ihn mit unterschiedlichen Spannungen särker oder schwächer macht, ändert sich nur die Reichweite, aber nicht die wirkende Kraft? Und wenn ein Magnetfeld einmal aufgebaut ist, dann ist das da, das hat doch dann auch keine Geschwindigkeit mehr, aber schwingen und damit bei einer Messung eine Art Welle beschreiben, kann es trotzdem.

Chemik schrieb: Sie hat eine Geschwindigkeit.

Dann würde der Flutberg auf der Sonnenseite, dem Flutberg auf der Mondseite etwas hinterherlaufen, weil die Gravitation der Sonne später ankommt, ist das so? Und wie schnell wäre sie dann, wenn ihr nicht mal das Licht davonfliegen kann? Darum gehöre ich zu der Fraktion, die meinen die Lichtbewegung ist nicht gut genug verstanden, um damit geeignete Messung durchzuführen bzw. richtig zu interpretieren.

Gravitationswellen? Da sind also zwei schwarze Löcher und die erzeugen eine sich periodisch ändernde Gravitation...deswegen ist die Gravitation aber keine Welle, das zeigt doch nur, dass sich die Gravitation verschiedener Körper überlagern können. Man hat ja auch ändernde Frequenzen gemessen - ich schließe daraus, Gravitation ist bunt oder in dem gemessenen Frequenzbereich eher melodisch. :D

Natürlich Raumzeit, was denn sonst? Äther sagt man ja nicht mehr. Das ist ein übles Kauderwelsch! Äther nein, braucht man nicht, aber dann braucht man eine geometrische Raumzeit, die dann den Äther als "Urstoff" ersetzt, also hat der Äther nur andere Eigenschaften und einen neuen Namen bekommen. Dann sagt man die Lichtgeschwindigkeit ist absolut, unterliegt also keinen relativen Effekten. Und dann leitet man die Relativität mit dem Licht her - für das sie angeblich nicht gilt und misst fleißig die Rotverschiebung, die durch Bewegung entsteht. Also doch! Die Relativität gilt für das Licht ganz genau so, wie für alles andere auch! Das bewiest der Dopplereffekt eindeutig - den würde es sonst beim Licht nicht geben dürfen, es gäbe weder Blau- noch Rotverschiebung! Der Dopplereffekt des Lichtes beweist die relative Längenkontraktion der Lichtwellen. Darum betrachte ich die Ausbreitung von Lichtwellen auch abhängig des Mediums Raumzeit, welches die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf c begrenzt.

Da kann man mir vorrechnen was man will, wenn so grundlegende Sachen so verwirrend erklärt werden, dann komme ich sehr ins Zweifeln, ob man das alles richtig verstanden hat.

@Hantierer
Ich empfehle Dir Gravitation nicht unbedingt mit Magnetismus zu vergleichen - die Auswirkungen schauen gleich aus, die Ursachen sind andere.
Eine weitere Empfehlung: die Gravitation nicht als Kraft zwischen Körpern sondern als Raumkrümmung.
zB ein Stern(Sonne) mit ihrer Masse krümmt den Raum immer ob da ein Planet ist oder nicht, jetzt wird es kurz schwierig: wie ein dreidimensionaler Trichter in allen Richtungen.
Wenn sich ein Planet diesem Trichter nähert, fällt er rein und es schaut so aus als würde er von der Sonne angezogen werden - hat der Planet eine gewisse Geschwindigkeit bleibt er in seiner Bahn wie ein Motorradfahrer in der Steilwand, will er die Bahn verlassen muss er beschleunigen (Fluchtgeschwindigkeit).

Hantierer schrieb: Darum betrachte ich die Ausbreitung von Lichtwellen auch abhängig des Mediums Raumzeit, welches die Ausbreitungsgeschwindigkeit auf c begrenzt.

Nicht das dies zu einem Dilemma führt, was Physiker auch gerne so beschreiben.
Montag, Mittwoch und Freitag ist das Licht eine Welle, Dienstag, Donnerstag und Samstag ist es ein Teilchen und am Sonntag ruht es.

@Hantierer

Du schreibst:

"Ja, ich erinnere mich noch gut, als die Physiklehrerin den Vakuumkolben raus holte, da war eine Vogel-Feder und eine Stahlkugel drin, sie dreht es um und beide fallen gleich schnell nach unten, also ausgeglichene Krafteinwirkung auf unterschiedliche Massen - davon gehe ich aus. Aber wenn ich die Stahlkugel und die Feder nehme und mit der gleichen Kraft beschleunige, also wegwerfe, dann würde die Feder (im Vakuum) viel schneller wegfliegen als die Stahlkugel - wegen der Masseträgheit - die gilt irgendwie nicht für die Gravitation."

Ist das wirklich so ?

Habe ich irgendwo bereits mitbekommen, dass Beschleunigung und Schwerkraft nicht einfach gleichzusetzen sind.

Warum, diese Frage stellt sich allerdings nicht in der Physik. Hier gilt es nur die bestmögliche Beschreibung zu finden.
Und dieses auf mathematischen Prinzipien beruhend und alle Erfahrungen in einem einzigen mathematischen System
zu lösen. Kannst ja Physik studieren und promovieren, um dich selber an die Arbeit zu machen, den code zu knacken.
Wenn du noch weiter kommen willst, also an den letzten Grund, dann geht es nur durch Metaphysik oder garnicht.

einai schrieb:Habe ich irgendwo bereits mitbekommen, dass Beschleunigung und Schwerkraft nicht einfach gleichzusetzen sind.

Natürlich nicht: Die "Schwerkraft" zieht entsprechend der Masse an den Körpern und daraus resultiert die gleiche Beschleunigung (Veränderung der Geschwindigkeit).

fritzchen1 schrieb:Nicht das dies zu einem Dilemma führt, was Physiker auch gerne so beschreiben.

Also dieses Dilemma habe ich ja grade nicht. Bei mir hat das Licht ein Medium, die Raumzeit, und dann braucht es keine Photonen mehr, sondern darf eine ganz normale Welle sein. Und es ist sogar möglich, dass es unter Umständen eine Art Wirbel bildet, die dann Eigenschaften von Teilchen haben und alles wird gut. :)

Jedenfalls, wenn sich die Raumzeit krümmen kann, dann weiß ich nicht, warum sie nicht auch Schwingungen übertragen sollte. Licht wird ja auch von der Raumkrümmung abgelenkt und dann demnach sogar ein Gewicht - Energie gleich Masse.

Abahatschi schrieb:wie ein dreidimensionaler Trichter in allen Richtungen.

Ja, ich stelle mir da ein würfelförmiges Raster vor und eine Masse verzerrt dieses und wenn andere Massen in diese Verzerrung reinkommen, ziehen sie sich an. Dann könnte es doch sein, dass beide Massen bei einem bestimmten Punkt die gleiche Verzerrung verursachen und dann hört die Anziehung auf und die Entfernung bleibt stabil. Da braucht man dann nicht mal mehr Fliehkräfte, um die Planeten in den Bahnenbahnen zu halten und hätte sogar eine Erklärung, warum die Atome nicht ineinanderfallen. Aber ich glaube dann würden die Berechnungen gar nicht mehr stimmen und die passen ja, zumindest bei den Planetenbahnen.

einai schrieb:Ist das wirklich so ?

Ich denke schon, also im Vakuum, kann man leichte Körper viel weiter werfen als schwerere. Da würde ein Stück Styropor viel weiter fliegen als ein Stein. So eine Kraft, wie mein Arm, übt die Gravitation jedenfalls nicht aus. Da muss man wirklich erstmal Beschleunigung von Schwerkraft trennen. Man gibt sie ja immer in Beschleunigung an und ich werde damit aber beim Verständnis nicht glücklich. Also würde ich Gravitation als eine Art Feld verstehen wollen. Und wie das mit der Trägheit ist, im senkrechter Richtung scheint die Trägheit keine Rolle zu spielen, aber im waagerechten Vorbeiflug müsste ein schwerer Körper weniger abgelenkt werden, wegen der Trägheit. Das ist irgendwie verwirrend.

Wie schon gesagt, mit physikalischer Mathematik bin ich heillos überfordert! Ich kann ellenlange Excelformeln erstellen, aber wenn es um Physik geht, nehme ich lieber die Axt. Von daher wird das wohl nix mit dem Studium. Ich habe ja fast 20 Jahre gebraucht, um die Physik der 9. Klasse zu durchdringen. :D

Dann halt theoretische Methaphysik. Dann gleich eine Frage zum "Gravitationstrichter": Was war zuerst, der Trichter oder die Masse? Könnte doch sein, dass es in der Raumzeit auch ohne Masse Verzerrungen gibt und sich deswegen die Materie an bestimmten Punkten sammelt.

Hantierer schrieb:Was war zuerst, der Trichter oder die Masse?

Die Trichter sind natürlich immer da, Massen ändern nur den Öffnungswinkel, und schwarze Löcher stülpen die Trichter um und verschließen sie gleichzeitig. Ist alles Metaphysik 3. Klasse ... :D