Is zwaartekrachtveldsterkte een vector: waarom, hoe, gedetailleerde feiten?

Zwaartekrachtveldsterkte is een mechanisme voor het meten van de zwaartekracht. Het toont de grootte van de zwaartekracht op een bepaalde plaats.

Zwaartekrachtveldsterkte is een vectorgrootheid die zowel uit richting als uit magnitude bestaat.

Is de zwaartekracht van het zwaartekrachtveld een vector? Ja, dat is zo, want de formule is zwaartekracht per massa-eenheid. Omdat zwaartekrachtveldsterkte bestaat uit kracht, en als kracht is een vectorgrootheid, het maakt er natuurlijk een vectorgrootheid van.

A scalaire kwantiteit zal alleen een grootte hebben, dat wil zeggen een getal. Bijvoorbeeld – 25 meter. Het is altijd eendimensionaal.

A vectorgrootheid zowel grootte als richting zal hebben. Bijvoorbeeld – 25 meter, noord. Het is multidimensionaal.

Wat is zwaartekracht?

Zwaartekracht wordt uitgedrukt als de aantrekkingskracht tussen twee willekeurige objecten in het universum. Het is de zwakste kracht in het universum en heeft geen specifiek bereik.

De zwaartekracht is enorm als het object zwaarder is. Zo zal altijd het lichtere object naar het zwaardere object worden aangetrokken. Om deze reden draait de aarde om de zon en de maan om de aarde.

Het opwindende feit over zwaartekracht is dat alle objecten in dit universum hun eigen zwaartekrachtveld hebben, inclusief de mens!

Ja! Je leest het goed. Maar aangezien zwaartekracht de zwakste kracht is, zijn alle andere zwaartekrachtvelden verwaarloosbaar in vergelijking met de zwaartekracht van de aarde, of in feite zwakker dan de zwaartekracht van een andere planeet.

Laten we een voorbeeld nemen om het zwaartekrachtveld van een mens te vergelijken met dat van het zwaartekrachtveld van de aarde. Stel, persoon A staat op een meter afstand van persoon B, die 100 kg weegt. De zwaartekrachtversnelling van de aarde zal 1.5 miljard keer groter zijn dan de zwaartekrachtversnelling van persoon B. Daarom zal persoon A niet aangetrokken worden tot persoon B.

Een ander kritisch onderwerp dat zwaar wordt beïnvloed door de zwaartekracht, is massa en gewicht. Massa is de hoeveelheid materie die beschikbaar is in een object, terwijl gewicht het resultaat is van de zwaartekracht die erop inwerkt. Massa vermenigvuldigd met zwaartekracht geeft gewicht.

w = mxg

Waar,w = Gewicht
 g = zwaartekrachtveldsterkte of zwaartekrachtversnelling
 m = Massa van het object

Zwaartekracht is een van de vier elementaire krachten van de natuur. Zwaartekracht beïnvloedt het zonnestelsel of in feite elk systeem in het universum. De vorming van sterren, planeten, asteroïden, enz. hangt allemaal af van de zwaartekracht.

Verschillende wetenschappers zoals Robert Hooke, Galileo Galilei, jezuïeten Grimaldi, Riccioli, Bullialdus, Borelli, enz., hebben verschillende theorieën over zwaartekracht naar voren gebracht, waarvan sommige erg op elkaar lijken, maar nog steeds niet helemaal praktisch bewezen zijn. Oude Griekse filosofen zoals Archimedes, Romeinse architect en ingenieur - Vitruvius, Indiase wiskundigen en astronomen zoals Aryabhatta en Brahmagupta identificeerden ook de zwaartekracht.

Maar toen, op een mooie dag, viel er een appel op Sir Isaac Newton, en hij leidde de "wet van de universele zwaartekracht van Newton" af en de wereld volgde die. Volgens de theorie van Newton is de zwaartekracht recht evenredig met het product van de massa's en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen.

De vergelijking voor zwaartekracht wordt gegeven als:

Fa(m1m2)/R2

Om het evenredigheidsteken te verwijderen, wordt een constante toegevoegd. In dit scenario is het de zwaartekrachtconstante "G".

F=G*(m1m2)/R2

Waar,F = zwaartekracht
 G = Gravitatieconstante = 6.674 x 10-11 nm2.kg-2
 m1 = Massa van het object 1
m2 = Massa van het object 2
r = Afstand tussen het midden van de objecten

Lees meer over Is zwaartekracht een externe kracht? 

Waarom is zwaartekracht een vectorhoeveelheid?

Zwaartekrachtveldsterkte is een fysieke grootheid volgens: klassieke mechanica.

Zwaartekrachtveldsterkte wordt aangeduid met 'g', en de formule wordt gegeven als kracht per massa-eenheid.

g=V/m

Waar,g = zwaartekrachtveldsterkte
 F = zwaartekracht
 m = massa van het object

Volgens deze formule is de SI-eenheid van g N/Kg en is de zwaartekracht van de aarde 10 N/Kg. “g” wordt ook wel de . genoemd Zwaartekrachtversnelling, gegeven als 9.8 m/s2 voor aarde.

Omdat kracht een vectorgrootheid is, zal zwaartekracht een vectorgrootheid zijn, waardoor de veldsterkte van de zwaartekracht een vectorgrootheid wordt.

Albert Einstein bracht ook zijn theorie voor gravitatie naar voren in zijn algemene relativiteitstheorie, en het heeft ook de theorie van Newton vervangen. Toch wordt het alleen gebruikt wanneer extreme nauwkeurigheid vereist is of wanneer het te maken heeft met een krachtig zwaartekrachtveld in de buurt van een superzwaar en extreem dicht object zoals het zwarte gat.

is zwaartekrachtveldsterkte een vector
Buigen van ruimte-tijd
Afbeelding Credits: istockphoto

Het buigen van ruimte-tijd is een lastig concept, maar het wordt uitgelegd in de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Hier hoeven we alleen maar te begrijpen dat het de 3-dimensionale ruimte en 1-dimensionale tijd betreft, en dus is het een 4-dimensionale stroom. Dus, als gevolg van de zwaartekracht, is er een verandering in de ruimte-tijdstroom, wat resulteert in verschillende percepties van waarnemingen van een gebeurtenis vanaf verschillende plaatsen of waarnemers.

Lees meer over Is zwaartekracht een conservatieve kracht?

Vergelijking van zwaartekrachtversnelling op verschillende planeten van ons zonnestelsel.

Zwaartekrachtversnelling is de snelheid waarmee de planeet een lichaam trekt. Voor de aarde is de waarde 9.8 m / s2. Laten we proberen de versnelling te vinden als gevolg van zwaartekracht op verschillende planeten in ons zonnestelsel.

Men kan de zwaartekrachtversnelling van elke planeet detecteren met behulp van de formule:

g=Gm/r2

Waar,g = zwaartekrachtversnelling 
G = Gravitatieconstante = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2 (het zal overal hetzelfde zijn)
 r = straal van de planeet
 m = massa van de planeet
  • Zwaartekrachtversnelling op Mercurius
voor Mercurius,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
 r = ~ 2.4 x 106 m
m = 3.28 x 1023 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 54

g = 3.61 Mevrouw2

  • Zwaartekrachtversnelling op Venus
voor Venus,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 6.07 x 106 m
 m = 4.86 x 1024 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 57

g = 8.83 Mevrouw2

voor Mars,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 3.38 x 106 m
 m = 6.42 x 1023 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 58

g = 3.75 Mevrouw2

  • Zwaartekrachtversnelling op Jupiter
voor Jupiter,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 6.98 x 107 m
 m = 1.90 x 1027 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 59

g = 26.0 Mevrouw2

  • Zwaartekrachtversnelling op Saturnus
voor Saturnus,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 5.82 x 107 m
 m = 5.68 x 1026 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 60

g = 11.2 Mevrouw2

  • Zwaartekrachtversnelling op Uranus
voor Uranus,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 2.35 x 107 m
 m = 8.68 x 1025 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 61

g = 10.5 Mevrouw2

  • Zwaartekrachtversnelling op Neptunus
voor Neptunus,g = ?
 G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2
r = ~ 2.27 x 107 m
 m = 1.03 x 1026 Kg

Als we al deze informatie in de formule zetten, krijgen we:

CodeCogsEqn 62

g = 13.3 Mevrouw2

Zwaartekrachtconstante versus versnellingszwaartekracht

Er zijn ontelbare en opmerkelijke verschillen tussen de zwaartekrachtconstante en de versnellingszwaartekracht. Het zou gemakkelijk zijn om ze in tabelvorm te bestuderen.

ZwaartekrachtconstanteVersnelling Zwaartekracht
Het is een empirische fysieke constante.Versnelling door zwaartekracht op een object onder vrije val (meestal in vacuüm).
Ook bekend als "Newtoniaanse zwaartekrachtconstante" of "universele zwaartekrachtsconstante" of "Cavendish zwaartekrachtsconstante".Ook bekend als "zwaartekrachtveldsterkte".
Aangeduid met "G".Aangeduid met "g".
De waarde van de zwaartekrachtconstante is onafhankelijk van alle factoren, en blijft dus hetzelfde in het hele universum.De waarde van versnellingszwaartekracht is anders op verschillende planeten of op elk ander astronomisch object.
Het is evenredigheidsconstante, en dus zou het overal hetzelfde blijven, of het nu het centrum van een planeet is, daarbuiten, nabij de polen, in vacuüm, enz., de waarde van G zal blijven zoals het is, zonder enige verandering .De zwaartekrachtversnelling is maximaal aan het aardoppervlak. Zwaartekrachtversnelling begint af te nemen, of men nu in opwaartse of neerwaartse richting beweegt.
De zwaartekrachtconstante is een scalaire grootheid.Versnellingsgravitatie is een vectorgrootheid.
De waarde van de zwaartekrachtconstante is nooit nul.Waarde van versnellingszwaartekracht is nul in het centrum van de aarde.
Geen formule voor G.Formule voor het vinden van g = F/m
De relatie tussen G en g kan worden gegeven als: G=gr2/mG =De relatie tussen G en g kan worden gegeven als: g = GM/r2
SI-eenheid van G = N. m2 / kg2SI Eenheid van g = m / s2
G = 6.674 x 10-11 N.m2​ kg-2Waarde van zwaartekrachtversnelling voor aarde = g = 9.8 m / s2

Lees ook:

Laat een bericht achter