Gewicht

Begriff

Gewicht ist primär ein Begriff aus der Umgangssprache. Das Gewicht gilt als Körpereigenschaft, die nach aussen wirken kann:

• Das Mastschwein hat kräftig an Gewicht zugelegt.
• Das Gewicht belastet die Waage.
• Das Gewicht eines Elefangen könnte ein Auto zerquetschen.
• Er hängt sich mit seinem ganzen Gewicht an das Seil.

Der Begriff Gewicht wird im Handel als Mass für die Menge eines Stoffes verwendet. Im (veralteten) technischen Einheitensystem hat man das Gewicht als Bezugsgrösse für die Krafteinheit genommen: ein Kilogramm Masse (kg) erzeugt eine Gewichtskraft von einem Kilopond (kp).

Theorie

Jeder Körper besitzt in seinem Innern eine gravitationsbedingte Impulsquelle. Zeigt die z-Achse des Bezugssystems gegen unten, führt das Gravitationsfeld der Erde jedem Körper Impuls mit der Rate Gravitationsfeldstärke mal schwere Masse zu. Weil wir diesen Impuls nur kurzfristig im freien Fall speichern können, ihn ansonsten aber über die Füsse oder die Sitzfläche abführen müssen, reden wir von unserem eigenen Gewicht. Dabei gehört nur der eine Teil der Ursache, die Masse, zu uns; die Stärke des Gravitationsfeldes ist Sache der Erde (oder eines andern Himmelskörpers).

Die gravitativ bedingte Impulsquelle kann bezüglich ihrer translatorischen und rotatorischen Wirkung durch eine einzige Punktquelle im Schwerpunkt des Körpers ersetzt werden. Die Stärke dieser punktförmigen Impulsquelle nennt man Gewichts-, Gravitations- oder Schwerkraft:

[math]\vec F_G = m_s \vec g[/math]

Üblicherweise lässt man den Index s für schwere Masse weg. Die Grösse der Gewichtskraft hängt also von der Körpereigenschaft Masse (Einheit kg) und der vektorwertigen Raumeigenschaft Gravitationsfeldstärke (Einheit N/kg) ab.

Weil die schwerer Masse nicht von der trägen Masse zu unterscheiden ist, kann man bei einem aus einem Körper fliessenden Impulsstrom nicht feststellen, ob dieser von einer Impulsquelle (schwere Masse) gespiesen wird oder von der Änderung des Bewegungszustandes des Körpers (träge Masse) herrührt. Folglich ist eine absolute Messung der Gewichtskraft ohne Bezugssystem nicht gar nicht möglich. Albert Einstein hat aus diesem Umstand eine radikale Schlussfolgerung gezogen und postuliert, dass alle frei fallenden Syteme lokal inertial sind, also ohne örtlich nachweisbares Gravitationsfeld sind. Schwerelosigkeit ist demnach eine Folge des freien Falls. Wie gross eine Gravitationsfeldstärke ist, hängt demnach vom Beobachter ab, ist also Ansichtssache.