Gravitationskraft-Rechner

Newtons Gravitationsgesetz besagt, dass sich je zwei Massen gegenseitig anziehen. Der Betrag der Kraft ist die Gravitationskonstante multipliziert mit beiden Massen und geteilt durch das Quadrat ihres Mittelpunktabstands. Dieser Rechner verwendet G gleich 6.6743 × 10^-11 Newton Quadratmeter pro Kilogramm zum Quadrat. Die Massen werden in Kilogramm, der Abstand in Metern eingegeben. Die resultierende Kraft wird in Newton ausgegeben. Die Kraft steigt direkt proportional zu jeder der beiden Massen. Verdoppelt sich eine Masse, verdoppelt sich die Anziehung; verdoppeln sich beide, wird sie viermal so groß. Beim Abstand gilt ein inverses Quadratgesetz. Der doppelte Mittelpunktabstand verringert die Kraft auf ein Viertel, der dreifache auf ein Neuntel. Diese schnelle Abnahme erklärt, warum die Gravitationskräfte zwischen Alltagsgegenständen kaum wahrnehmbar sind, obwohl Gravitation zwischen allen Massen wirkt. Bei kugelförmigen Körpern mit kugelsymmetrischer Dichteverteilung lässt sich die äußere Gravitationswirkung so modellieren, als wäre die gesamte Masse im Mittelpunkt konzentriert. Die Punktmassen-Näherung eignet sich auch für kompakte Objekte, deren Abmessungen klein gegenüber ihrem Abstand sind. Bei nahen unregelmäßigen oder ausgedehnten Körpern ist sie weniger genau, da einzelne Körperbereiche unterschiedliche Abstände haben. Genauere Modelle integrieren die Kraft dann über die Massenverteilung. Die Newtonsche Gleichung funktioniert ausgezeichnet bei Schulaufgaben, Abschätzungen im Labormaßstab, vielen Raumfahrtberechnungen unter üblichen Bedingungen und Planetenvergleichen. Für höchste Präzision, sehr starke Gravitationsfelder oder relativistische Bedingungen ist die allgemeine Relativitätstheorie nötig. Auf kleinen Skalen können andere Kräfte überwiegen. Das scheinbare Gewicht nahe einem Planeten hängt zudem von Rotation, Höhe, Breitengrad und örtlicher Geologie ab. Verwenden Sie den Mittelpunktabstand, nicht die Lücke zwischen den Oberflächen. Halten Sie alle Eingaben in SI-Einheiten oder rechnen Sie vorher um: Gramm werden durch 1000 geteilt, um Kilogramm zu erhalten; Kilometer werden mit 1000 multipliziert, um Meter zu erhalten. Die wissenschaftliche Schreibweise stellt sehr kleine und sehr große Ergebnisse klar dar. Dieses Lehrmodell berücksichtigt weder weitere Körper noch Bewegung, Gezeiteneffekte oder relativistische Korrekturen, bietet aber eine direkte und reproduzierbare Anwendung von Newtons grundlegendem Modell.