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Gravimetrisch

 

Das Adjektiv gravimetrisch leitet sich vom lateinischen Wort gravitas („Schwere“) ab und bezieht sich auf Messungen oder Verfahren, bei denen die Masse bzw. die Gewichtskraft eines Körpers bestimmend ist. Im Gegensatz dazu steht das Adjektiv volumetrisch, das sich auf Verfahren bezieht, bei denen das Volumen maßgeblich ist.

In der Verfahrenstechnik unterscheiden wir beispielsweise die volumetrische Dosierung eines Pulvers von der gravimetrischen Dosierung. Letztere ist in der Regel vorzuziehen. Sie ist aufwendiger zu realisieren und erfordert eine geeignete Wägetechnik. Gravimetrische Dosiersysteme sind reproduzierbar und präzise. Sie arbeiten immer genau, unabhängig vom momentanen Zustand des Pulvers (aufgelockert oder verdichtet).

Physikalischer Hintergrund: Gravitation

Die Gravitation ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Sie beschreibt die gegenseitige Anziehung von Körpern aufgrund ihrer Masse. Isaac Newton formulierte 1687 das Gravitationsgesetz. Damit konnte er sowohl die Keplerschen Gesetze der Planetenbewegung als auch den freien Fall im Schwerefeld der Erde erklären. Er betrachtete die Gravitation als Fernwirkungskraft, deren Einfluss sich instantan, also ohne Zeitverzögerung, ausbreitet.

 

 

FGrav: Gravitationskraft zwischen zwei Massen

G: Gravitationskonstante = 6,6726 · 10⁻¹¹ N · m²/kg²

m₁, m₂: Massen der beiden Körper

r: Abstand der Mittelpunkte der beiden Massen

 

 

Gewichtskraft auf der Erde (vereinfachtes Modell)

Im Alltag ist vor allem die Gewichtskraft relevant, also die Kraft, mit der ein Gegenstand zur Erde hingezogen wird. Da sich der Abstand zum Erdmittelpunkt bei üblichen Anwendungen kaum verändert, vereinfacht sich das Gravitationsgesetz.

FEarth: Gewichtskraft (auch „Schwere“)

m: Masse des Gegenstandes

g = 9,80665 m/s²: Erdbeschleunigung

  • Die Erdbeschleunigung wird auch Normfallbeschleunigung genannt. Tatsächlich variiert sie jedoch minimal aufgrund der geografischen Breite und Höhe.
  • Die Kraft wird in Newton [N] gemessen und setzt sich aus den SI Einheiten [kg m/s2] zusammen.