Gravitationsfeldstärke keine Ahnung?
Hallo liebe Community, ein Körper mit der Masse m erfährt auf der Erde die Gravitationskraft fg=m×g. Man nennt g auch manchmal die Gravitationsfeldstärke, aber warum? Danke schon einmal im Voraus!
3 Antworten
Die Kraft, die ein Körper in einem Gravitationsfeld erfährt, hängt von seiner Masse m ab. Der Quotient F_G/m ist dagegen unabhängig von der Masse des „Probekörpers“ und beschreibt eine Eigenschaft des Gravitationsfeldes selbst. Diese Eigenschaft wird Feldstärke a (entspricht g) genannt und hat die Bedeutung einer Beschleunigung.
(einer der ersten Treffer bei Google, schaust du hier: http://www.dieter-heidorn.de/Physik/SS/K05_Gravitation/K54_Feldstaerke/K54_Feldstaerke.html
besser kann ich das auch nicht erklären)
Weil sie eine Feldstärke ist.
Die Fallbeschleunigung g⃗ bzw. |g> (es ist ein Vektor, also eine Größe mit Richtung) lässt sich in Anlehnung an die elektrische Feldstärke |E> als Gravitationsfeldstärke bezeichnen.
Genau wie
(1) |F>_e = q·|E>
ist (q ist die elektrische Ladung eines Körpers, der durch ein elektrisches Feld eine Kraft erfährt), ist halt
(2) |F>_g = m·|g>,
mit m als sozusagen der »Gravitations-Ladung«. Dass |g> aber auch eine Beschleunigung ist, ist eine Besonderheit der Gravitation, die der Masse proportional ist, was sie übrigens mit Trägheitskräften gemeinsam hat.
Auf einem Mousepad wurde mal g=9,81m/s² als »Gravitationskonstante« bezeichnet, was freilich Schwachfug ist.
Es handelt sich um den durchschnittlichen Betrag der Gravitationsfeldstärke an der Erdoberfläche, der sogar leicht von Ort zu Ort variiert, da de Erde nicht perfekt kugelsymmetrisch ist.
Die Gravitationskonstante ist das
(3) G ≈ ²/₃×10⁻¹⁰m³/(kg·s²)
in der Formel
(4) |g> = (G·M/r²)·(–|e_r>),
wobei M die Masse eines kugelsymmetrischen Himmelskörpers und r im Newton'schen Limes der Abstand vom Schwerpunkt des Körpers ist und |e_r> der Einheitsvektor ist, der vom Körper weg zeigt. Gleichung (4) ist Newtons Gravitationsgesetz und entspricht dem Coulomb-Gesetz
(5) |E> = (ĸ·Q/r²)·|e_r>,
mit der Ladung Q eines Körpers mit dem Feld |E>.
Naja weil man die Gravitation als Feld beschreibt...
Nehmen wir mal das Elektrische Feld:
Die Kraft auf eine Ladung ist dabei F=Q*E
Wobei E die Elektrische Feldstärke ist.
Die Kraft im Gravitationsfeld ist F=m*g
Fällt dir zwischen den Formeln die ähnlichkeit auf?
So kommst du dann auch auf den Namen Gravitationsfeldstärke.