Die Gravitationsfeldstärke ist ein Mechanismus zur Messung der Schwerkraft. Es zeigt die Größe der Schwerkraft an einem bestimmten Ort an.
Die Gravitationsfeldstärke ist eine Vektorgröße, die sowohl aus Richtung als auch aus Betrag besteht.
Ist die Gravitationsfeldstärke ein Vektor? Ja, das ist es, da seine Formel Gravitationskraft pro Masseneinheit ist. Als Gravitationsfeldstärke besteht aus Kraft und als Kraft ist eine Vektorgröße, es macht es natürlich zu einer Vektorgröße.
A skalare Menge wird nur eine Größe haben, dh eine Zahl. Zum Beispiel – 25 Meter. Es ist immer eindimensional.
A Anzahl der Vektoren wird sowohl Größe als auch Richtung haben. Zum Beispiel – 25 Meter, Norden. Es ist mehrdimensional.
Was ist Schwerkraft?
Die Schwerkraft wird als die Anziehungskraft zwischen zwei beliebigen Objekten im Universum ausgedrückt. Es ist die schwächste Kraft im Universum und hat keine spezifische Reichweite.
Die Gravitationskraft ist enorm, wenn das Objekt schwerer ist. Somit wird immer das leichtere Objekt vom schwereren Objekt angezogen. Aus diesem Grund kreist die Erde um die Sonne und der Mond um die Erde.
Das Spannende an der Gravitation ist, dass alle Objekte in diesem Universum ihr eigenes Gravitationsfeld haben, auch der Mensch!
Ja! Du hast es richtig gelesen. Da die Gravitation jedoch die schwächste Kraft ist, sind alle anderen Gravitationsfelder im Vergleich zur Gravitationskraft der Erde vernachlässigbar oder sogar schwächer als die Gravitationskraft jedes anderen Planeten.
Um das Gravitationsfeld eines Menschen mit dem Gravitationsfeld der Erde zu vergleichen, nehmen wir ein Beispiel. Angenommen, Person A steht einen Meter von Person B entfernt, die 100 kg wiegt. Die Erdbeschleunigung wird 1.5 Milliarden Mal größer sein als die Erdbeschleunigung von Person B. Deshalb wird Person A nicht von Person B angezogen.
Ein weiteres kritisches Thema, das stark von der Schwerkraft beeinflusst wird, sind Masse und Gewicht. Masse ist die Menge an Materie, die in einem Objekt verfügbar ist, während das Gewicht das Ergebnis der auf ihn einwirkenden Schwerkraft ist. Masse multipliziert mit Schwerkraft ergibt Gewicht.
w = mxg
| Woher, | w = Gewicht |
| g = Gravitationsfeldstärke oder Gravitationsbeschleunigung | |
| m = Masse des Objekts |
Die Schwerkraft ist eine der vier Urkräfte der Natur. Die Schwerkraft beeinflusst das Sonnensystem oder tatsächlich jedes System im Universum. Die Entstehung von Sternen, Planeten, Asteroiden usw. hängt alles von der Schwerkraft ab.
Verschiedene Wissenschaftler wie Robert Hooke, Galileo Galilei, Jesuiten Grimaldi, Riccioli, Bullialdus, Borelli usw. haben unterschiedliche Theorien zur Gravitation aufgestellt, von denen einige einander sehr ähnlich sind, aber noch nicht vollständig praktisch bewiesen sind. Antike griechische Philosophen wie Archimedes, römischer Architekt und Ingenieur – Vitruv, indische Mathematiker und Astronomen wie Aryabhatta und Brahmagupta identifizierten ebenfalls die Schwerkraft.
Aber dann, eines schönen Tages, fiel ein Apfel auf Sir Isaac Newton, und er leitete das „Newtonsche Gesetz der universellen Gravitation“ ab, und die Welt folgte ihm. Nach Newtons Theorie ist die Gravitationskraft direkt proportional zum Produkt der Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen.
Die Gleichung für die Gravitationskraft lautet:
Fa(m1m2)/R2
Um das Proportionalitätszeichen zu entfernen, wird eine Konstante hinzugefügt. In diesem Szenario ist es die Gravitationskonstante „G“.
F=G*(m1m2)/R2
| Woher, | F = Gravitationskraft |
| G = Gravitationskonstante = 6.674 x 10-11 nm2.kg-2 | |
| m1 = Masse des Objekts 1 | |
| m2 = Masse des Objekts 2 | |
| r = Abstand zwischen den Mittelpunkten der Objekte |
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Warum ist die Gravitationskraft eine Vektorgröße?
Die Gravitationsfeldstärke ist eine physikalische Größe nach klassische Mechanik.
Die Gravitationsfeldstärke wird mit 'g' bezeichnet und ihre Formel wird als Kraft pro Masseneinheit angegeben.
g=F/m
| Woher, | g = Gravitationsfeldstärke |
| F = Gravitationskraft | |
| m = Masse des Objekts |
Gemäß dieser Formel ist die SI-Einheit von g N/Kg und die Gravitationsfeldstärke der Erde ist 10 N/Kg. "g" wird auch als bezeichnet Schwerkraftbeschleunigung, angegeben mit 9.8 m/s2 für die Erde.
Da Kraft eine Vektorgröße ist, ist die Gravitationskraft eine Vektorgröße, was die Gravitationsfeldstärke zu einer Vektorgröße macht.
Albert Einstein hat seine Theorie der Gravitation auch in seinem allgemeine Relativitätstheorie, und es hat auch Newtons Theorie ersetzt. Dennoch wird es nur verwendet, wenn extreme Genauigkeit erforderlich ist oder wenn es um ein starkes Gravitationsfeld in der Nähe eines supermassiven und extrem dichten Objekts wie des Schwarzen Lochs geht.
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Die Krümmung der Raumzeit ist ein kniffliges Konzept, wird aber in der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein erklärt. Hier müssen wir nur verstehen, dass es sich um den 3-dimensionalen Raum und die 1-dimensionale Zeit handelt und es sich somit um einen 4-dimensionalen Fluss handelt. Aufgrund der Schwerkraft ändert sich also der Raum-Zeit-Fluss, was zu unterschiedlichen Wahrnehmungen von Beobachtungen eines Ereignisses von verschiedenen Orten oder Beobachtern führt.
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Vergleich der Gravitationsbeschleunigung auf verschiedenen Planeten unseres Sonnensystems.
Die Gravitationsbeschleunigung ist die Geschwindigkeit, mit der der Planet einen Körper anzieht. Für die Erde beträgt sein Wert 9.8 m / s2. Versuchen wir, die Beschleunigung aufgrund der Gravitation auf verschiedenen Planeten unseres Sonnensystems zu finden.
Man kann die Gravitationsbeschleunigung jedes Planeten mit der Formel ermitteln:
g=Gm/r2
| Woher, | g = Gravitationsbeschleunigung |
| G = Gravitationskonstante = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 (es wird überall gleich sein) | |
| r = Radius des Planeten | |
| m = Masse des Planeten |
- Gravitationsbeschleunigung auf Merkur
| Für Merkur, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~2.4 x 106 m | |
| m = 3.28 x 1023 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 3.61 Frau2
- Gravitationsbeschleunigung auf der Venus
| Für Venus, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~6.07 x 106 m | |
| m = 4.86 x 1024 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 8.83 Frau2
- Schwerkraftbeschleunigung auf dem Mars
| Für den Mars, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~3.38 x 106 m | |
| m = 6.42 x 1023 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 3.75 Frau2
- Gravitationsbeschleunigung auf Jupiter
| Für Jupiter, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~6.98 x 107 m | |
| m = 1.90 x 1027 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 26.0 Frau2
- Gravitationsbeschleunigung auf Saturn
| Für Saturn, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~5.82 x 107 m | |
| m = 5.68 x 1026 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 11.2 Frau2
- Gravitationsbeschleunigung auf Uranus
| Für Uranus, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~2.35 x 107 m | |
| m = 8.68 x 1025 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 10.5 Frau2
- Gravitationsbeschleunigung auf Neptun
| Für Neptun, | g = ? |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | |
| r = ~ 2.27 x 107 m | |
| m = 1.03 x 1026 Kg |
Setzen wir all diese Informationen in die Formel ein, erhalten wir:
g = 13.3 Frau2
Gravitationskonstante vs. Beschleunigungsgravitation
Es gibt unzählige und bemerkenswerte Unterschiede zwischen der Gravitationskonstante und der Beschleunigungsgravitation. Es wäre einfach, sie im Tabellenformat zu studieren.
| Gravitationskonstante | Beschleunigung Schwerkraft |
| Es ist eine empirische physikalische Konstante. | Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft auf ein Objekt im freien Fall (in der Regel im Vakuum). |
| Auch bekannt als „Newtonsche Gravitationskonstante“ oder „Universelle Gravitationskonstante“ oder „Cavendish Gravitationskonstante“. | Auch bekannt als „Gravitationsfeldstärke“. |
| Mit „G“ gekennzeichnet. | Bezeichnet mit „g“. |
| Der Wert der Gravitationskonstante ist unabhängig von allen Faktoren und bleibt somit im gesamten Universum gleich. | Der Wert der Beschleunigungsgravitation ist auf verschiedenen Planeten oder jedem anderen astronomischen Objekt unterschiedlich. |
| Es ist proportional und würde daher überall gleich bleiben, sei es im Zentrum eines Planeten, außerhalb, in der Nähe der Pole, im Vakuum usw. Der Wert von G wird unverändert bleiben, wie er ist . | Die Erdbeschleunigung ist an der Erdoberfläche maximal. Die Gravitationsbeschleunigung nimmt ab, egal ob man sich in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt. |
| Die Gravitationskonstante ist eine skalare Größe. | Beschleunigungsgravitation ist eine Vektorgröße. |
| Der Wert der Gravitationskonstante ist nie Null. | Der Wert der Beschleunigung Gravitation ist im Erdmittelpunkt null. |
| Keine Formel für G. | Formel zum Finden von g = F/m |
| Die Beziehung zwischen G und g kann wie folgt angegeben werden: G=gr2/m G = | Die Beziehung zwischen G und g kann wie folgt angegeben werden: g = GM/r2 |
| SI-Einheit von G = N. m2 / kg2 | SI-Einheit von g = m / s2 |
| G = 6.674 x 10-11 N.m2. kg-2 | Wert der Erdbeschleunigung = g = 9.8 m / s2 |
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