Schwere

Schwere

oder Schwerkraft, die Anziehung der Körper durch die Erde. Newton kam zu der Erkenntnis, daß die gegenseitige Anziehung eine allgemeine Eigenschaft der Körper sei, die er Gravitation oder allgemeine S. nannte und wovon die Erdschwere nur einen besondern Fall vorstellt. Auf diesen Gedanken führte die aufmerksame Betrachtung der Bewegung der Himmelskörper. Die krummen geschlossenen Bahnen, welche dieselben um den Centralkörper beschreiben, lassen sich nur durch eine die geradlinige Bewegung unausgesetzt störende ablenkende Kraft, [* 2] deren Sitz auf der hohlen Seite der Bahn, mutmaßlich im Centralkörper liegt, verstehen. (S. Fall und Centralbewegung.) [* 3] Nimmt man an, daß die vom Centralkörper ausgehende Kraft dem Quadrate der Entfernung umgekehrt proportional wirkt, so erklärt sich das dritte Keplersche Gesetz (s. d.). So kam Newton zu der Vorstellung, daß die Anziehung zweier Massen m, m’ in der Entfernung r dem Gesetze k mm’/r² entspreche, wobei k die sog. Gravitationskonstante ist. Die Bewegungen der Himmelskörper und die Gezeiten erklären sich hierdurch in überraschender Weise, und selbst die Gesetze der Erdschwere wurden hierdurch genauer erkannt.

Die Sonne

Ist M die Masse der Sonne, [* 4] m jene eines Planeten, [* 5] so ist also die gegenseitige Anziehung k Mm/r². Die Sonnenmasse erfährt jedoch gegen den Planeten nur die Beschleunigung km/r² der Planet gegen die Sonne hingegen die Beschleunigung kM/r², gegen welche erstere fast verschwindet. Die totale gegenseitige Beschleunigung ist k (M+m)/r² In analoger Weise kann gegenüber der Fallbeschleunigung eines schweren Körpers gegen die Erde die Beschleunigung der Erde gegen den erstern vernachlässigt werden.

Die Fallbeschleunigung des schweren Körpers gegen die Erdmasse hängt dann nur von dieser und nicht von der Masse des Körpers ab. Die Erde wirkt nach diesem Gravitationsgesetz auf einen Körper so, als ob ihre ganze anziehende Masse in ihrem Mittelpunkt vereinigt wäre. Auf einen Punkt innerhalb der Erde wirkt die diesen Punkt umschließende Schale nicht, sondern nur der Kern, woraus innerhalb der Erde eine Wirkung proportional der Entfernung vom Mittelpunkt hervorgeht.

Für die Erklärung vieler Erscheinungen genügt die Annahme der Kugelgestalt unserer Erde. Da jedoch die Erde an den Polen abgeplattet ist, so wird die Schwerkraft unter dem Äquator kleiner sein müssen als unter den Polen. Dazu kommt noch, daß die infolge der Umdrehung der Erde entstehende Centrifugalkraft der Schwerkraft entgegenwirkt, welcher Einfluß nach den Polen zu geringer wird; es wird daher die Schwerkraft unter dem Äquator um so mehr kleiner sein müssen als unter höhern Breiten.

Berlin

Die Größe der S. wird gemessen durch die Geschwindigkeit, die sie einem freifallenden Körper während des Falls in einer Sekunde mitteilt. Mit großer Genauigkeit erhält man diese Endgeschwindigkeit der ersten Sekunde durch die Beobachtung der Schwingungsdauer eines Pendels (s. d.). Nach Bessels Versuchen beträgt dieselbe für Berlin [* 6] 9,8125 m. Die Schwingungsdauer eines und desselben Pendels ist, wegen der Verschiedenheit in der Größe der Schwerkraft, unter dem Äquator länger, an den Polen kürzer. In sehr bedeutenden Höhen nimmt die Schwerkraft umgekehrt proportional dem Quadrate der Entfernung vom Mittelpunkt entsprechend an Stärke [* 7] ab; die Bestimmung der Schwingungsdauer eines und desselben Pendels am Meeresufer und auf sehr hohen Bergen [* 8] liefert dafür die Bestätigung. Die Richtung, in der die Erde einen Körper auf ihrer Oberfläche anzieht, wird durch einen Faden [* 9] bestimmt, der mittels eines am untern Ende hängenden Gewichts gespannt wird (Bleilot); diese Richtung der Schwerkraft heißt Lotrechte oder Vertikale. Man bestimmt sie auch durch die Horizontale, d. i. eine etwas ausgedehnte freie Oberfläche einer Flüssigkeit, indem jene auf letzterer senkrecht steht.

Von Cavendish wurde die allgemeine Gravitation durch die gegenseitige Anziehung von Bleimassen direkt nachgewiesen. Hierbei waren Bleikugeln an einem horizontalen Wagebalken angebracht, welcher an einem Drahte hing. Wurden diesen Bleikugeln andere große Bleimassen ¶