Beschleunigung aufgrund der schwerkraft (oder erdbeschleunigung)

In diesem Artikel wird erklärt, was die Erdbeschleunigung (oder Erdbeschleunigung) ist. Hier finden Sie die Definition der Erdbeschleunigung, wie sie berechnet wird und welchen Wert die Erdbeschleunigung auf verschiedenen Planeten hat.

Was ist die Erdbeschleunigung?

Die Erdbeschleunigung , auch Erdbeschleunigung genannt, ist die Beschleunigung, mit der ein Körper, der sich im Schwerefeld eines anderen Körpers befindet, angezogen wird.

Mit anderen Worten ist die Erdbeschleunigung die Gravitationskraft, die auf einen Körper wirkt, der von einem anderen Körper angezogen wird.

Das Symbol für die Erdbeschleunigung ist der Kleinbuchstabe g.

Die Einheit für die Erdbeschleunigung im Internationalen System ist N/kg, sie kann jedoch auch in m/s 2 ausgedrückt werden, da es sich um eine Beschleunigung handelt.

Sie müssen bedenken, dass jeder Körper mit Masse, egal wie klein, ein Gravitationsfeld hat und daher alle Körper eine Gravitationsbeschleunigung verursachen. Allerdings macht sich diese Beschleunigung nur dann bemerkbar, wenn die Masse des Körpers extrem groß ist, etwa die Masse eines Planeten. Aus diesem Grund werden Erdbeschleunigungen, die durch gewöhnliche Objekte oder sogar durch den Menschen selbst verursacht werden, vernachlässigt, da ihr Wert praktisch Null ist.

Formel für die Erdbeschleunigung

Die Erdbeschleunigung (oder Gravitationsbeschleunigung) ist gleich der universellen Gravitationskonstante multipliziert mit der Masse des Körpers, der das Gravitationsfeld erzeugt, dividiert durch das Quadrat des Abstands zwischen dem betreffenden Punkt und dem Mittelpunkt des Körpers.

Die Formel zur Berechnung der Erdbeschleunigung lautet daher wie folgt:

g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}

Gold:

  • g

    ist die Erdbeschleunigung.

  • G

    ist die universelle Gravitationskonstante, deren Wert ist

    6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2

    .

  • M

    ist die Masse des Körpers, der das Gravitationsfeld erzeugt, ausgedrückt in Kilogramm.

  • r

    ist der Abstand zwischen dem Körper, der das Gravitationsfeld erzeugt, und dem angezogenen Körper, ausgedrückt in Metern.

Schwerkraftfeld
  • Beachten Sie, dass die Erdbeschleunigung nicht von der Masse des angezogenen Objekts abhängt, sondern von der Masse, die das Feld erzeugt, und vom Abstand zwischen den beiden Körpern.
  • Darüber hinaus ist die Richtung der Erdbeschleunigung die imaginäre Linie, die zwischen der Masse, die das Gravitationsfeld erzeugt, und der vom Feld angezogenen Masse verläuft.
  • Schließlich zeigt der Beschleunigungsvektor der Schwerkraft in Richtung des Massenschwerpunkts, der das Feld erzeugt.

Wert der Erdbeschleunigung

Der Wert der Erdbeschleunigung beträgt 9,80665 m/s 2 . Der Wert der Erdbeschleunigung variiert jedoch unter anderem geringfügig abhängig von Ihrer Höhe und Ihrem Breitengrad. Deshalb gilt der Wert von 9,80665 m/s 2 als Standardwert der Erdbeschleunigung.

Darüber hinaus variiert der Wert der Erdbeschleunigung im Weltraum zwischen den Planeten, da jeder Stern eine andere Masse und einen anderen Radius hat. Somit sind die Werte der Erdbeschleunigung der verschiedenen Planeten des Sonnensystems wie folgt:

Planet Gewicht (kg) Radius (m) Erdbeschleunigung (m/s 2 )
Quecksilber 3.3 · 10 23 2.4 · 10 6 3,70
Venus 4,9 · 10 24 6.1 · 10 6 8,85
Landen 6,0 · 10 24 6.4 · 10 6 9,81
Marsch 6.4 · 10 23 3.4 · 10 6 3,72
Jupiter 1,9 · 10 27 7.1 · 10 7 26:39
Saturn 5,7 · 10 26 6,0 · 10 7 11:67 Uhr
Uranus 8,7 · 10 25 2,6 10 7 11:43 Uhr
Neptun 1,0 10 26 1,2 10 6 11.07

Gewicht, Erdbeschleunigung und Masse

Gewicht, Erdbeschleunigung und Masse sind drei eng verwandte physikalische Konzepte. Sie müssen jedoch ein gutes Verständnis für die einzelnen Konzepte haben und wissen, wie man sie unterscheidet.

Das Gewicht ist die Gravitationskraft, mit der ein Körper einen anderen Körper anzieht. Die Erdbeschleunigung ist jedoch die Beschleunigung, die die Gewichtskraft auf den angezogenen Körper überträgt, und schließlich ist die Masse die Materiemenge eines Körpers.

Somit hängen Gewicht, Erdbeschleunigung und die Masse des Körpers, auf den die Gewichtskraft einwirkt, mathematisch durch die folgende Formel zusammen:

P=m\cdot g

Gold:

  • P

    ist das Gewicht oder die Gravitationskraft, die ein Gravitationsfeld auf einen Körper mit Masse ausübt

    m

    , ausgedrückt in Newton.

  • m

    ist die Masse des Körpers, die durch die Schwerkraft des Gewichts angezogen wird, ausgedrückt in Kilogramm.

  • g

    ist die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft des Gewichts, ausgedrückt in m/s 2 .

Tatsächlich werden die Begriffe Masse und Gewicht oft verwechselt, da wir uns im Alltag fragen: „Wie viel wiegt es?“ Wenn wir nach der Masse eines Objekts fragen, sollten wir dann sagen: „Was ist seine Masse?“

Wenn Sie Fragen haben oder mehr wissen möchten, können Sie den folgenden Artikel lesen:

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