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SG005 Masse m

Kraft

Trägheitsmoment

Glossar

Physik für Schülerinnen und Schüler

Ein Moped kann schon durch einen relativ kleinen und schwachen Motor aus der Ruhe beschleunigt werden. Es kann evtl. sogar schneller in Bewegung gesetzt werden als ein vollbeladener LKW, obwohl dieser einen vielfach stärkeren Motor besitzt. Was macht den Unterschied aus?

Einerseits: trotz kleiner Antriebskraft große Beschleunigung (Moped); andererseits: trotz riesiger Antriebskraft nur kleine Beschleunigung (LKW)?

Man sagt, das Moped mit seinem Fahrer ist weniger "träge" als der LKW mit seiner Last.

      Die Masse m ist ein Maß für die Trägheit eines Körpers.     

Die Masse ist eine Eigenschaft des Körpers, ist charakteristisch für ihn. Jeder Körper ist überall gleich träge*); er ist ja überall derselbe. Ein Moped mit seinem Fahrer besitzt eine geringere Masse /Trägheit als ein vollbeladener LKW.

Die Masse/Trägheit eines Körpers wird in Kilogramm (kg) gemessen. Ein Moped mit seinem Fahrer hat vielleicht eine Masse von 75 kg, ein vollbeladener LKW hat eine Masse von vielleicht 4000 kg.

Wie groß ist deine Trägheit/Masse? Geringer oder größer als 50 kg? Auf der Erde wie auf dem Mond, überall hast du die gleiche Masse. Sie ist ja schließlich eine Eigenschaft deines Körpers.

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Bringt man einen Körper mit einer Masse m in die Nähe eines Körpers mit der Masse M, z.B. einen Himmelskörper, so sind merkwürdigerweise die beiden Massen m und M Ursache für ihre Gravitationsanziehung. Die Anziehungskraft hängt von beiden Massen ab. So hängt auch die Gewichtskraft, die die Erde mit ihrer Masse M auf einen Stein der Masse m ausübt, von beiden Massen ab.

Das hat dazu geführt, dass man die Masse auch als "Gravitationsladung" - ein nicht ganz offizieller Begriff - auffassen kann. Elektrische Ladungen sind die Ursache für ein elektrisches Feld. Das elektrische Feld wiederum erzeugt eine Kraft auf eine weitere elektrische Ladung. Genauso sind Massen die Ursache für ein Gravitationsfeld. Das Gravitationsfeld wiederum erzeugt eine Kraft auf eine weitere Masse.


*) Nur bei sehr schnell bewegten Körpern wurde das früher im Rahmen der Relativitätstheorie etwas modifiziert. Bei sehr schnell bewegten Körpern sprach man früher von einer "bewegten Masse", die geschwindigkeitsabhängig sei. Dieses Konzept hat man heutzutage aufgegeben, weil sich damit die Relativitätstheorie nicht in sich stimmig formulieren lässt, und weil man alles, was man früher mit einer bewegten Masse erklären wollte, auch mit der Energie erklären kann. Man verwendet heute stattdessen nur mehr die konstante, geschwindigkeitsunabhängige Ruhemasse.Wenn hier von Masse die Rede ist, ist stets die Ruhemasse gemeint.

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( Oktober 2013 )