• Das Newtonsche Gravitationsgesetz

Um an dieser Stelle das Zwei-Körper-Modell wieder in den Blick zu nehmen, stellen wir bei der Berechnung der Gravitationskraft F2 eine Beziehung zu dem anderen Körper her, indem wir die Glei­chung [13] erweitern mit der dort nicht enthaltenen Masse m2 eben dieses zweiten Körpers. Damit erhalten wir die in Gleichung [15] dargestellte Form zur Bestimmung der Kraft F2.

Da in Gleichung [16] das Produkt C2 · m2 im Nenner des ersten Bruches gemäß Gleichung [14] eine Konstante ist, muss wegen der ebenfalls konstanten Faktoren 4 und auch der gesamte erste Bruch­term (4·2)/(C2·m2) eine Konstante sein. Wir definieren diese Konstante als Gravitationskonstante G und können damit für die Gravitationskraft zwischen den beiden Körpern schreiben:

F2 = G · (m1 · m2)/r2.

Durch die Definition des ersten Bruchterms aus der Gleichung [16] als Gravi­tations­konstante G wurden aus der Formel zur Berechnung der Anziehungs­kraft zugleich auch alle astronomischen Bestimmungen entfernt. Damit gilt dieses Gesetz allge­mein und daher auch für solche Körper, die nicht Bestand­teile eines Systems aus Zentral­körper und ihn um­kreisen­den Umlaufkörper sind. Die Größe r ist auch nicht mehr als Radius zu deuten, sondern als Abstand zwischen den Mittelpunkten der beiden sich gegen­seitig anziehenden Körper.

Da die Beträge der Gravitationskräfte gleich sind, kann die indizierte Unterscheidung formal aufgehoben werden und mit F1 = F2 = F ergibt sich die in Gleichung [18] an­ge­ge­bene übliche Form des Newtonschen Gravitationsgesetzes.

 

Fortsetzung: Kritische Anmerkungen zur Herleitung des Gravitationsgesetzes.

Gleich. [15]: Erweiterung der Glei­chung [13] mit der Masse m2   – Durch Umformung ergibt sich:

Gleich. [16]: Der 1. Bruchterm ist als Gravitationskonstante G definiert:

Gleich. [17]: Gravi­ta­tions­konstante G

Gleich. [18]: Gravi­ta­tions­gesetz