Liste von Größenordnungen der Kraft
Dies ist eine Zusammenstellung von Kräften verschiedener Größenordnungen zu Vergleichszwecken. Die Angaben sind oft als „typische Werte“ zu verstehen, die gerundet sind.
Grundeinheit der Kraft im internationalen Einheitensystem ist das Newton (Einheitenzeichen N), das Formelzeichen F.
Kräfte kleiner als ein Quektonewton
Bearbeiten- 3,6·10−47 N – Schwerkraft zwischen Proton und Elektron im Wasserstoffatom (im Bohrschen Atommodell).[1]
Quektonewton – qN
Bearbeiten1 Quektonewton (1 qN) ist ein quintillionstel Newton (10−30 N).
- 8,9 qN – Gewichtskraft eines Elektrons auf der Erdoberfläche.[1]
Rontonewton – rN
Bearbeiten1 Rontonewton (1 rN) ist ein quadrilliardenstel Newton (10−27 N).
- 16 rN – Gewichtskraft eines Wasserstoffatoms auf der Erdoberfläche.[1]
Yoktonewton – yN
Bearbeiten1 Yoktonewton (1 yN) ist ein quadrillionstel Newton (10−24 N).
Zeptonewton – zN
Bearbeiten1 Zeptonewton (1 zN) ist ein trilliardenstel Newton (10−21 N).
Attonewton – aN
Bearbeiten1 Attonewton (1 aN) ist ein trillionstel Newton (10−18 N).
Femtonewton – fN
Bearbeiten1 Femtonewton (1 fN) ist ein billiardenstel Newton (10−15 N).
- 100 fN – geringste mit dem Rasterkraftmikroskop nachweisbare auf eine Blattfeder wirkende Kraft[4]. Dies lässt sich für die Untersuchung von Oberflächen nutzen.[5]
Pikonewton – pN
Bearbeiten1 Pikonewton (1 pN) ist ein billionstel Newton (10−12 N).
- 1 pN – Größenordnung der Kraft, die benötigt wird, um ein spiralförmiges DNA-Molekül in die Länge zu ziehen[6]
- 7 pN – typische Kraft, die ein Laserpointer ausübt (Strahlungsdruck)[6]
Nanonewton – nN
Bearbeiten1 Nanonewton (1 nN) ist ein milliardstel Newton (10−9 N).
- 1,6 nN – Kraft, um die Atombindung zweier Kohlenstoff-Atome aufzubrechen.[7]
- 82 nN – Elektrische Kraft auf ein Elektron im Wasserstoffatom (Bohrsches Atommodell).[1]
- 200 nN – Kraftwirkung pro Meter Leiterlänge zwischen zwei parallelen Drähten im Abstand von 1 m, durch die jeweils ein elektrischer Strom von 1 Ampere fließt[8]
Mikronewton – μN
Bearbeiten1 Mikronewton (1 μN) ist ein millionstel Newton (10−6 N).
- 1–150 μN – Kraftwirkung eines Ionentriebwerkes, wie es in Laser Interferometer Space Antenna verwendet werden sollte.[9]
- 30 μN – Gewicht einer roten Waldameise von 3 mg Masse
- 400 μN – Gewicht eines Siebenpunkt-Marienkäfers von 40 mg Masse
Millinewton – mN
Bearbeiten1 Millinewton (1 mN) ist ein tausendstel Newton (10−3 N).
Newton – N
Bearbeiten- 1 N – benötigte Kraft, um einen ruhenden Körper der Masse 1 kg innerhalb von einer Sekunde gleichförmig auf die Geschwindigkeit zu beschleunigen
- 1 N – Gewichtskraft, die auf einen Körper mit der Masse 102 Gramm auf der Erde wirkt
- 9,81 N – Gewichtskraft eines Körpers der Masse 1 Kilogramm auf der Erde (Kilopond)
- 50 bis 60 N – benötigte Kraft, um die Schale eines Hühnereis einer jungen Legehenne zu brechen[10]
- 720 N – Durchschnittliche Bisskraft eines Menschen[11]
Kilonewton – kN
Bearbeiten1 Kilonewton (1 kN) sind tausend Newton (103 N).
- 1 kN – Gewichtskraft, die auf der Erde auf eine Masse von 102 kg wirkt.
- 9 kN – Bisskraft eines ausgewachsenen Alligators.[12]
- 9,81 kN – Gewichtskraft der Masse einer Tonne auf der Erde.
- 100 kN – Kraftwirkung durch Sicherheitsgurt und Airbag auf einen Autoinsassen, wenn ein Auto mit etwa 100 km/h auf ein starres Hindernis prallt.[13]
- 890 kN – Maximale Antriebskraft einer großen Diesellokomotive.[1]
Meganewton – MN
Bearbeiten1 Meganewton (1 MN) sind eine Million Newton (106 N).
- 1,8 MN – Schubkraft eines Haupttriebwerks eines Space Shuttles.[14]
- 1,9 MN – Gewichtskraft eines sehr großen Blauwals.[1]
- 3,6 MN – Gewichtskraft von 1 kg auf der Oberfläche des Weißen Zwerges Sirius B
- 14,5 MN – maximale Schubkraft einer Space-Shuttle-Feststoffrakete
- 35 MN – Gesamte Schubkraft einer Saturn V-Rakete.[15]
Giganewton – GN
Bearbeiten1 Giganewton (1 GN) sind eine Milliarde Newton (109 N).
- 1 GN – Gewichtskraft eines Flugzeugträgers der Nimitz-Klasse
Teranewton – TN
Bearbeiten1 Teranewton (1 TN) sind eine Billion Newton (1012 N).
- 2 TN – Gewichtskraft von 1 kg auf der Oberfläche eines Neutronensterns
Petanewton – PN
Bearbeiten1 Petanewton (1 PN) sind 1 Billiarde Newton (1015 N).
Exanewton – EN
Bearbeiten1 Exanewton (1 EN) sind 1 Trillion Newton (1018 N).
- 200 EN – Gravitationskraft zwischen Erde und Mond[16]
Zettanewton – ZN
Bearbeiten1 Zettanewton (1 ZN) sind 1 Trilliarde Newton (1021 N).
- 35 ZN – Gravitationskraft zwischen Erde und Sonne[17]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f Hugh D. Young, University Physics. 4th ed. Addison-Wesley Publishing, 1992.
- ↑ S. Knünz u. a.: Injection Locking of a Trapped-Ion Phonon Laser. In: Physical Review Letters. Band 105, Nr. 1, 2010, S. 013004, doi:10.1103/PhysRevLett.105.013004.
- ↑ Presseerklärung des MPI „Einzelne Atome als hochempfindliche Kraftdetektoren“ ( vom 14. Mai 2011 im Internet Archive)
- ↑ Alexander Liebig, Angelo Peronio, Daniel Meuer, Alfred J. Weymouth, Franz J. Giessibl: High-precision atomic force microscopy with atomically-characterized tips. In: New Journal of Physics. 21. Juni 2020, abgerufen am 2. Juli 2020.
- ↑ Christian Meier: Grenzflächenphysik: Kleinster Abschleppdienst der Welt. In: spektrum.de. 21. Februar 2008, abgerufen am 10. Februar 2016.
- ↑ a b How To Measure The Tiniest Forces In The Universe, Veritasium, abgerufen am 13. Oktober 2024
- ↑ Forces involved at the biological level
- ↑ Das Internationale Einheitensystem (SI). Deutsche Übersetzung der BIPM-Broschüre „Le Système international d’unités/The International System of Units (8e édition, 2006)“. In: PTB-Mitteilungen. Band 117, Nr. 2, 2007 (Online [PDF; 1,4 MB]).
- ↑ Paul McNamara: Präsentation zu LISA ( vom 12. Februar 2012 im Internet Archive) (PDF; 3,2 MB).
- ↑ Michael Grashorn: Faustzahlen zur Eiqualität. In: Klaus Damme (Hrsg.): Geflügeljahrbuch. Band 2021. Eugen Ulmer KG, Stuttgart 2020, ISBN 978-3-8186-1186-6, S. 262–281.
- ↑ T. E. Houston: Bite Force and Bite Pressure: Comparisons of Humans and Dogs. (PDF) In: Scribd. 2003, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 24. Januar 2011; abgerufen am 10. Februar 2016.
- ↑ 9452 N, vgl.Gregory M. Erickson, A. Kristopher Lappin, Kent A. Vliet: The ontogeny of bite-force performance in American alligator (Alligator mississippiensis). In: Journal of Zoology. Band 260, Nr. 3, Juli 2003, S. 317–327, doi:10.1017/S0952836903003819.
- ↑ Lawrence Weinstein and John A. Adams, Guesstimation, 2008, Section 6.3.1
- ↑ Space Shuttle Main Engine ( vom 14. November 2012 im Internet Archive)
- ↑ What Was the Saturn V? ( vom 25. September 2012 im Internet Archive)
- ↑ The Earth-Moon Equations ( vom 17. Februar 2012 im Internet Archive)
- ↑ Planet Alignments