Größenordnung (Kraft)

Dies ist eine Zusammenstellung von Kräften verschiedener Größenordnungen zu Vergleichszwecken. Die Angaben sind oft als „typische Werte“ zu verstehen; die umgerechneten Werte sind gerundet.

Grundeinheit der Kraft im internationalen Einheitensystem ist 1 Newton (Einheitenzeichen N), das Formelzeichen F.

Kräfte kleiner oder gleich Pikonewton

• 3,6 · 10⁻⁴⁷ N: Schwerkraft zwischen Proton und Elektron im Wasserstoffatom.^[1]
• 8,9 · 10⁻³⁰ N: Gewichtskraft eines Elektrons auf der Erdoberfläche.^[1]
• 1,6 · 10⁻²⁶ N: Gewichtskraft eines Wasserstoffatoms auf der Erdoberfläche.^[1]
• 5 · 10⁻²⁴ N: Kraft, die nötig war, die Atomschwingung eines ultrakalten Atoms in einer Paulfalle mit einer externen Radiofrequenz zu synchronisieren.^[2][3]

1 Pikonetwon ist ein billionstel Newton (10⁻¹² N).

• Mit dem Rasterkraftmikroskop sind Kräfte auf eine kleine Blattfeder bis etwa 1 pN nachweisbar. Dies lässt sich für die Untersuchung von Oberflächen nutzen.^[4]

Nanonewton

1 Nanonewton (1 nN) ist ein milliardstel Newton (10⁻⁹ N).

• 1,6 nN: Kraft, um die Atombindung zweier Kohlenstoff-Atome aufzubrechen.^[5]

Mikronewton

1 Mikronewton (1 μN) ist ein millionstel Newton (10⁻⁶ N).

• 820 μN: Elektrische Kraft auf ein Elektron im Wasserstoffatom.^[1]
• 20 μN: Kraftwirkung pro Meter Leiterlänge zwischen zwei parallelen, unendlich langen, geraden Leitern mit vernachlässigbar kleinem, kreisförmigem Querschnitt und dem Abstand von 1 m im Vakuum, wenn die Leiter von einem zeitlich konstanten elektrischen Strom der Stärke 1 Ampere durchflossen werden.^[6]
• 1–150 μN: Kraftwirkung eines Ionentriebwerkes, wie es in Laser Interferometer Space Antenna verwendet werden sollte.^[7]

Millinewton

1 Millinewton (1 mN) ist ein tausendstel Newton (10⁻³ N).

Newton

• 1 Newton ist die Größe der benötigten Kraft, um einen ruhenden Körper der Masse 1 kg innerhalb von einer Sekunde gleichförmig auf die Geschwindigkeit $ 1\,{\tfrac {\mathrm {m} }{\mathrm {s} }} $ zu beschleunigen.
• 1 Newton ist die Gewichtskraft, welche auf einen Körper mit der Masse 102 Gramm (etwa eine Schokoladentafel mit Verpackung) wirkt
• 9,81 Newton ist die Gewichtskraft eines Körpers der Masse 1 Kilogramm auf der Erde
• 720 Newton: Durchschnittliche Kraft eines Bisses eines Menschen.^[8]

Kilonewton

1 Kilonewton (1 kN) sind tausend Newton (10³ N).

• 1 kN entspricht etwa der Gewichtskraft, die auf eine Masse von 100 kg wirkt
• 9 kN entspricht etwa der Beißkraft eines ausgewachsenen Alligators.^[9]
• 100 kN: Kraftwirkung durch Sicherheitsgurt und Airbag auf einen Autoinsassen, wenn ein Auto mit etwa 100 km/h auf ein starres Hindernis prallt.^[10]
• 890 kN: Maximale Antriebskraft einer großen Diesellokomotive.^[1]

Meganewton

1 Meganewton (1 MN) sind 1 Million Newton (10⁶ N).

• 1,8 MN: Schubkraft eines Haupttriebwerks eines Space Shuttles.^[11]
• 1,9 MN: Gewichtskraft eines sehr großen Blauwals.^[1]
• 35 MN: Gesamte Schubkraft einer Saturn V-Rakete.^[12]

Giganewton

1 Giganewton (1 GN) sind eine Milliarde Newton (10⁹ N).

Teranewton

1 Teranewton (1 TN) sind eine Billion Newton (10¹² N).

Petanewton und darüber hinaus

1 Petanewton (1 PN) sind 1 Billiarde Newton (10¹⁵ N).

• 2,0 · 10²⁰ N: Schwerkraft zwischen Erde und Mond^[13]
• 3,5 · 10²² N: Schwerkraft zwischen Erde und Sonne^[14]

Einzelnachweise