Gravitationsfeld

In der klassischen Mechanik ist das Gravitationsfeld (auch Schwerkraftfeld) das Kraftfeld, das durch die Gravitation von Massen hervorgerufen wird. Die Feldstärke des Gravitationsfeldes gibt für jeden Ort den durch Gravitation verursachten Teil der Fallbeschleunigung ${\displaystyle {\vec {g}}}$ an. Sie kann mithilfe des Newtonschen Gravitationsgesetzes aus der räumlichen Verteilung der Massen berechnet werden.

In rotierenden Bezugssystemen, wie dem mit der Erde verbundenen, wird das Gravitationsfeld (Schwerkraftfeld) unterschieden vom Schwerefeld, in dem zusätzlich auch die Zentrifugalbeschleunigung berücksichtigt wird.

Die Einsteinschen Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreiben die Gravitation nicht mehr als Kraftfeld, sondern als Krümmung der Raumzeit.

Zur Veranschaulichung der Wirkung eines Gravitationsfeldes kann der Potentialtrichter dienen, in dem Kugeln oder Münzen auf einer dreidimensionalen Trichterfläche rollen und dabei eine Umlaufbahn um die Trichterachse simulieren. Die Gravitationskraft wirkt im Potentialtrichter auch indirekt: Die zur Mitte abfallende Trichterwandung teilt sie in eine horizontale und vertikale Komponente und lässt die Kugeln zum Mittelpunkt des Trichters hin rollen, wenn die geschwindigkeitsabhängige Zentrifugalkraft nicht mehr ausreicht, die Kugeln auf der äußeren Bahn zu halten.

1. ↑ Olaf Fischer: Planeten- und Kometenbewegung im Modell vom Potentialtrichter. In: Wissenschaft in die Schulen! Spektrum, 31. Juli 2019, abgerufen am 29. Oktober 2019.