Zwaartekracht-calculator

Zwaartekracht
Volgende

Elk paar massa’s in het universum trekt elkaar aan, en Newtons wet van de universele gravitatie vertelt precies hoe sterk. Voer de twee massa’s in kilogram in en de afstand tussen hun middelpunten in meter, en deze calculator geeft de zwaartekracht in newton (N). De standaardwaarden modelleren een persoon van 70 kg op het aardoppervlak: de massa van de aarde, je eigen massa en de straal van de planeet. Wijzig een willekeurige waarde om satellieten, planeten of twee alledaagse voorwerpen naast elkaar te verkennen.

De calculator gebruiken

  1. 1

    Voer de twee massa's in

    Typ elke massa in kilogram (kg). Wetenschappelijke notatie zoals 5,972e24 wordt geaccepteerd.

  2. 2

    Voer de afstand in

    Geef de afstand tussen de middelpunten van de twee massa's in meter (m).

  3. 3

    Lees de kracht af

    De zwaartekracht verschijnt direct in newton (N).

De formule

Newtons wet van de universele gravitatie stelt dat de aantrekkingskracht tussen twee puntmassa’s als volgt is:

F = G · m₁ · m₂ / r²

Waarbij:

  • F = zwaartekracht, gemeten in newton (N).
  • G = de gravitatieconstante, 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg².
  • m₁ en m₂ = de twee massa’s, gemeten in kilogram (kg).
  • r = de afstand tussen de middelpunten van de twee massa’s, gemeten in meter (m).

De kracht neemt toe met beide massa’s en neemt af met het kwadraat van de afstand: verdubbel de afstand en de aantrekking daalt naar een kwart.

Uitgewerkt voorbeeld

Neem een persoon van 70 kg die op de aarde staat. De massa van de aarde is 5,972 × 10²⁴ kg en haar straal ongeveer 6.371.000 m:

F = (6,674 × 10⁻¹¹) × (5,972 × 10²⁴) × 70 / (6.371.000)²

F ≈ 687 N

Die 687 N is het gewicht van de persoon: hetzelfde getal dat je zou krijgen met F = m × a en a = 9,81 m/s². De twee wetten komen overeen omdat de zwaartekracht aan het oppervlak niets anders is dan de universele gravitatie, berekend op de straal van de aarde.

Snelle referentie

Scenario m₁ (kg) m₂ (kg) r (m) Kracht (N)
Persoon op de aarde 5,972×10²⁴ 70 6,371×10⁶ ≈ 687
Twee massa’s van 1 kg, 1 m uit elkaar 1 1 1 ≈ 6,67×10⁻¹¹
Maan–aarde 5,972×10²⁴ 7,342×10²² 3,844×10⁸ ≈ 1,98×10²⁰
Satelliet (500 kg) op 400 km 5,972×10²⁴ 500 6,771×10⁶ ≈ 4,34×10³

Veelgemaakte fouten

  • De afstand is van middelpunt tot middelpunt. Voor een voorwerp op het aardoppervlak is r de straal van de planeet, niet je hoogte boven de grond.
  • Kwadratisch, niet lineair. Door de -term hebben kleine veranderingen in afstand een groot effect. Verdrievoudig de afstand en de kracht daalt naar een negende.
  • Massa, geen gewicht. Beide invoerwaarden zijn massa’s in kilogram. Voer geen gewicht in newton in.
  • Aanname van puntmassa. De formule behandelt elk lichaam alsof zijn hele massa in één enkel punt zit (het middelpunt). Dit is exact voor bollen en een goede benadering wanneer de lichamen ver uit elkaar liggen ten opzichte van hun afmetingen.

Veelgestelde vragen

Deze stelt dat twee willekeurige massa’s elkaar aantrekken met een kracht die evenredig is met het product van hun massa’s en omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand ertussen: F = G·m₁·m₂/r². De constante G is 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg².

G is de universele gravitatieconstante, ongeveer 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg². Ze bepaalt de sterkte van de zwaartekracht en is overal in het universum gelijk. Haar minuscule waarde verklaart waarom de zwaartekracht tussen alledaagse voorwerpen vrijwel onmerkbaar is.

Omdat G extreem klein is. Twee massa’s van 1 kg op een meter afstand trekken elkaar aan met slechts ongeveer 6,67 × 10⁻¹¹ N, veel te zwak om te voelen. De zwaartekracht wordt pas merkbaar wanneer minstens één massa enorm is, zoals een planeet of ster.

De waarden die je invoert, worden naar onze server gestuurd om het resultaat te berekenen en worden niet opgeslagen. Gebruik je de stapsgewijze wizard, dan worden de waarden ook meegenomen in de paginalink tussen de stappen. Niets van wat je invoert wordt bewaard nadat je de pagina verlaat.

Gerelateerde tools

Tool beschikbaar in andere talen