Teame, et kaal ja mass on erinevad asjad ja neid aetakse igapäevaselt sageli segamini. Meie kaal Maal on meie massi ja gravitatsiooni mõju tulemus. Kuid kuigi meie mass jääb samaks, on meie kaal teistel planeetidel erinev. Teie kaal teistel planeetidel erineb sellest, mis teil meie planeedil on.
Selles artiklis räägime teile, milline on teie kaal teistel planeetidel, mida need mõjutavad ja kuidas seda arvutada.
Mis on gravitatsioon
Gravitatsioon on põhiline loodusjõud, mis eksisteerib kahe massiga objekti vastastikuse külgetõmbe tõttu. See jõud hoiab kõiki objekte massiga, nagu planeedid, tähed ja igapäevased objektid, mis on maa külge kinni jäänud või liiguvad läbi ruumi.
Gravitatsiooni kontseptsiooni mõistis esmakordselt kuulus teadlane Sir Isaac Newton XNUMX. sajandil. Tema gravitatsiooniseaduse järgi tõmbab iga massiga objekt teisi massiga objekte otse võrdeliselt oma massiga ja pöördvõrdeliselt nendevahelise kauguse ruuduga. See tähendab, et mida suurem on objekti mass ja mida lähemal on kaks objekti teineteisele, seda suurem on nendevaheline gravitatsiooniline külgetõmbejõud.
Maal hoiab meid maapinnal gravitatsioon ja annab objektidele kaalu. Maa mass tekitab gravitatsioonijõu, mis tõmbab kõike oma keskme poole. See jõud on see, mis teebesemed kukuvad maha, kui need maha kukume ja see vastutab ka selle eest, et Kuu tiirleb ümber Maa ja Maa tiirleb ümber Päikese.
mass ja kaal
Kuigi need mõisted lähevad igapäevatöös kergesti sassi, kuna massile endale on kombeks viitada kui kaalule, pole need sugugi samad. Kui astud kaalule, väärtus, mida see teile annab, ei ole teie kaal, vaid teie keha mass. See tähendab, kui palju ainet teid moodustab. Ei ole õige öelda, et teie kaal on 70 kg, sest need 70 kg pole teie kaal, vaid teie mass.
See, mida te tegelikult kaalute, võrdub jõuga, millega planeet teid oma pinna poole tõmbab. Teid võib segadusse ajada kõnekeelne mõistete segadus, kuid teadusmaailmas on normaalne nende vahel vahet teha. Füüsika on näide, kus erinevus on põhiline selles, et kaal on jõud kahe objekti, antud juhul objekti ja planeedi, vahel, samas kui mass on lihtne aine kogus.
Väidetavalt on Newtoni ja Apple'i loost pärit Briti füüsikute teooriad gravitatsiooni, objektide kaalu ja objektidevahelise külgetõmbe kohta. Seega võimaldab tema teine liikumisseadus arvutada kõigi Maa objektide kaal, kasutades gravitatsiooni väärtust: 9,8 m/s2. Teisisõnu, Newton tegi oma lihtsa ja elegantse võrrandi Kaal = mass x gravitatsioon abil oma kaalu määramise lihtsaks.
Niisiis, vastavalt võrrandile, 50 kg kaaluv inimene ei kaaluks tegelikult rohkem kui 490 N (Newton, füüsiku järgi nime saanud jõu mõõt) Maal. Nüüdsest peab see inimene teadusliku tõesuse huvides ütlema, et ta kaalub 490 N.
Kuidas gravitatsioon päikesesüsteemi mõjutab
Tuleb arvestada, et see gravitatsiooniväärtus ei ole kogu päikesesüsteemis ühesugune, tegelikult on meie planeedile oma kuju, koostise ja suuruse tõttu iseloomulik 9,8 m/s2. Nii et kui gravitatsioonijõud muutub planeedilt planeedile, siis Newtoni sõnul muutub ka teie kaal igal planeedil.
Seetõttu oleks planeedil, millel on suurem gravitatsioon kui Maal, st mis tõmbab sind rohkem, oma pinna tõttu suurem kaal. Teie mass aga ei muutu, see on kõigil planeetidel ja universumi kohtades ühesugune, sest lõppude lõpuks koosnete ikkagi samast kogusest ainest.
Näiteks võib tuua Jupiteri, gaasihiiglase, mille gravitatsioon on 24,79 m/s2, mis on üle kahe korra suurem Maa omast. Seega, rakendades taas Newtoni seadusi, sama 50 kg massiga inimene kaaluks Maal 490 N ja Jupiteril 1.239 N.
Teie kaal teistel planeetidel
On olemas viis, kuidas lihtsamal ja mitteametlikumal viisil (st kilogrammides) jälgida planeedi kaalu erinevust. Trikk on ühise skaala kasutamine. See on kõik, kaal on kohandatud meie kaalule, mis langeb sellele Maa gravitatsiooniga 9,8 m/s2, nii et kõik nad mõõdavad meie kaalu ja tagastavad massi väärtuse Newtoni valemiga.
Nii et kui tahame mõõta samu andmeid, mida saaksime kaaludes neid teisel planeedil (eeldusel, et suudame need Maalt kosmosesse liigutada), saame need lihtsa matemaatilise seose abil: kui te kaalute 50 kg kiirusel 9,8 m/s2, siis kaaluksite 24,779 m/s2.. teisisõnu lihtne rusikareegel.
Vaatame loendit inimesest, kelle mass Maal on 60 kg, mida ta kaaluks ülejäänud Päikesesüsteemi planeetidel:
- Elavhõbe: Merkuuril, mille gravitatsioon on umbes 3.7 m/s^2, kaaluks 60 kg kaaluv inimene umbes 222 njuutonit (N).
- Veenus: Veenusel on gravitatsioon umbes 8.87 m/s^2, mis muudaks 60 kg kaaluva inimese kaaluks umbes 532.2 N.
- Marss: Marsil, mille gravitatsioon on umbes 3.7 m/s^2, kaaluks 60 kg kaaluv inimene umbes 222 N.
- Jupiter: Jupiteril, mis on umbes 24.8 m/s^2 gravitatsiooniga gaasihiiglane, kaaluks 60 kg kaaluv inimene umbes 1,488 N.
- Saturn: Saturnil, mille gravitatsioon on umbes 10.44 m/s^2, kaaluks 60 kg kaaluv inimene umbes 626.4 N.
- Uraan: Uraanil on gravitatsioon umbes 8.69 m/s^2, mistõttu 60 kg kaaluv inimene kaalub umbes 521.4 N.
- Neptuun: Neptuunil, mille gravitatsioon on umbes 11.15 m/s^2, kaaluks 60 kg kaaluv inimene umbes 669 N.
- Pluuto: Pluutol, mis on kääbusplaneet, on gravitatsioon palju nõrgem, umbes 0.62 m/s^2, mistõttu 60 kg kaaluv inimene kaalub vaid umbes 37.2 N.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada oma kaalu kohta teistel planeetidel ja selle mõju kohta gravitatsioonile.