Gravitationsfeldstärke

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschreibt die Gravitationsfeldstärke, die Feldstärke, die ein Körper aufgrund seiner Masse an einer bestimmten Stelle innerhalb eines Gravitationsfeldes erfährt. Die Gravitationsfeldstärke gibt die Richtung der Kraft des Körpers an und ist ein Vektor. Im homogenen Gravitationsfeld verlaufen die Feldlinien parallel und auf äquipotentiallinien ist die Energie überall gleich, weshalb die Arbeit null ist. Die Hubarbeit hängt nur von der Höhendifferenz ab. Bei größeren Höhenunterschieden ist das Gravitationsfeld nicht homogen, und somit ist die Berechnung der Arbeit komplizierter, da man den gesamten Weg zwischen zwei Punkten in einzelne Teilwege zerlegen muss. Auf den Teilwegen, die parallel zur Erdoberfläche verlaufen, wird keine Arbeit verrichtet. Die Verschiebungsarbeit hängt lediglich von der Entfernung der Punkte vom Mittelpunkt der Erde ab und ergibt eine Integralrechnung. Die Formel für die potenzielle Energie eines Punktes P2 gegenüber einem Punkt P1 ergibt sich aus dem Potential V12 eines Punktes P2 gegenüber einem Punkt P1 und ist eine skalare Größe. Im Dokument sind auch Grafiken enthalten, die das beschriebene Gravitationsfeld und die Formeln veranschaulichen. Der Autor des Dokuments ist unter der angegebenen Adresse bzw. Telefonnummer und E-Mail-Adresse erreichbar.
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Auszug aus Referat
Björn Hanson LK-Physik TG12 11.02.1997 Gravitationsfeldstärke, Arbeit im Feld, äquipotentiallinien Die Gravitationsfeldstärke gibt die Feldstärke an einer bestimmten Stelle innerhalb eines Feldes an. Die Feldstärke ergibt sich aus der Gravitationskraft F, die ein Körper aufgrund seiner Masse an dieser Stelle erfährt, geteilt durch die Masse m des Körpers. Formel: G F m Bei der Feldstärke handelt es sich um einen Vektor. Dieser Vektor gibt die Richtung der Kraft des Körpers an. Bis zu einer geringen Entfernung von der Erdoberfläche ist die Gravitationsfeldstärke nach Betrag und Richtung annähernd konstant. Das Gravitationsfeld ist also homogen 1). Um Felder besser zu Veranschaulichen, benutzt man Feldlinien, wie sie auch schon von magnetischen Feldern bekannt sind (ACHTUNG: Gravitationsfeld Magnetfeld ). Wird ein Körper innerhalb eines Gravitationsfeldes fallen gelassen, so beschreibt seine (Fall-)Bahn eine Feldlinie. Innerhalb eines homogenen Feldes verlaufen diese Feldlinien parallel, weil die Körper auf parallelen Bahnen fallen. Bei einer zeichnerischen Darstellung stellt man nicht nur die Richtung der Feldstärke durch Pfeile dar, sondern auch die Feldliniendichte durch enger aneinander laufende Pfeile. Auf äquipotentiallinien ist die Energie überall gleich. Verschiebt man einen Körper auf dieser Linie, so ist die Arbeit gleich null. Daraus folgt, dass im homogenen Feld die Hubarbeit ( Epot.) nur von der Höhendifferenz (die Strecke zwischen den äquipotentiallinien) ...
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