gravitatieconstante

[reverie]

hey

weet er iemand wat de gravitatieconstante van Cavendish (G) is?

Wat toont die gravitatieconstante aan en wanneer moet men die gebruiken?

[Michel Uphoff]

Die constante heeft betrekking op de zwaartekracht.

Iedere massa trekt andere massa aan met een bepaalde kracht, zo trekt de Aarde met zijn enorme massa aan ons, en dat noemen we gewicht.

Maar ook twee kogels van een kilo die je op een meter van elkaar zet trekken elkaar aan. Die kracht is heel klein, ongeveer 6,67428 × 10^-11 Nm²/kg²

Dit is de waarde van de gravitatieconstante G, en de definitie is dus: De kracht die twee objecten met een massa van 1 kilogram op een afstand van 1 meter op elkaar uitoefenen.

Je gebruikt deze constante in heel veel problemen waarin zwaartekracht voorkomt. Zo kan je aan de hand van de massa van de Aarde mbv de gravitatiewet van Newton klik en G uitrekenen wat de kracht is op een object met een massa van 75 kg dat over het oppervlak van de Aarde loopt. Maar je kan evenzogoed uitrekenen wat diezelfde massa van 75 kilogram op de Maan weegt als je de diameter en de massa van de Maan kent. Je hebt het nodig om banen van planeten en manen te berekenen, om te berekenen hoe snel iets valt en nog veel meer.

Meer info: klik

[reverie]

ah ok

maar overal waar ik lees staat er dat dit getal niet helemaal correct is. Maar waarom is dat?

[Michel Uphoff]

Dat heeft een paar redenen:

Allereerst is de gravitatiekracht, vergeleken met andere fundamentele krachten extreem zwak. We zouden tussen een electron en een proton zowel de sterkte van de gravitatiekracht als de electromagnetisch kracht op een afstand van een meter kunnen bepalen. De laatste is maar liefst 10³⁹ keer zo groot!

Gravitatie heeft ook geen relatie met andere fundamentele krachten, dus kan ze niet op basis van beter bekende waarden berekend worden.

Ze zal dus voornamelijk emperisch vastgesteld moeten worden. Probleem bij dit soort metingen is dat je een kracht aan het meten bent met een instrument dat zelf ook massa heeft en dus ook beïnvloed wordt door eigen massa en storende massa's elders. Je zou zo'n experiment het liefst uit willen voeren in een omgeving waar helemaal geen zwaartekracht is op het te meten object na en dat zal niet lukken.

Alles bij elkaar leidt het tot een onnauwkerigheid al in het derde cijfer achter de komma, en volgens dit onderzoek mogelijk al in het tweede cijfer achter de komma.