Wie viel wird ein Mensch auf den Planeten des Sonnensystems wiegen? Interaktives Museum „Lunarium Wie viel werde ich auf dem Mond wiegen“

Der Mond ist nach der Sonne das zweithellste Objekt. Es ist das fünftgrößte Objekt im Sonnensystem. Die durchschnittliche Entfernung zwischen den Mittelpunkten des Mondes und der Erde beträgt 384.467 km. Die Masse des Mondes entspricht dem Wert 7,33 * 1022 kg.

Seit der Antike haben Menschen versucht, seine Bewegung zu beschreiben und zu erklären. Grundlage aller modernen Berechnungen ist Browns Theorie, die an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert entstand. Um die genaue Bewegung dieses Mondes zu bestimmen, war mehr als nur die Masse des Mondes erforderlich. Dabei wurden zahlreiche Koeffizienten trigonometrischer Funktionen berücksichtigt. Die moderne Wissenschaft ist in der Lage, genauere Berechnungen durchzuführen.

Mit der Laserentfernungsmessung ist es möglich, die Größe von Himmelsobjekten mit einem Fehler von nur wenigen Zentimetern zu messen. Mit seiner Hilfe wurde festgestellt, dass die Masse des Mondes deutlich geringer ist als die Masse unseres Planeten (81-mal) und sein Radius 37-mal kleiner ist. Lange Zeit war es nicht möglich, diesen Wert genau zu bestimmen, doch der Start von Weltraumsatelliten ermöglichte die Eröffnung neuer Perspektiven. Es ist eine interessante Tatsache bekannt, dass zu Newtons Zeiten die Masse des Mondes durch die Stärke der von ihm verursachten Gezeiten bestimmt wurde.

Wir können die beleuchtete Oberfläche dieses Satelliten auf unterschiedliche Weise sehen. Der sichtbare Teil der von der Sonne beleuchteten Scheibe wird Phase genannt. Insgesamt gibt es vier Phasen: Die vollständig dunkle Mondoberfläche ist der Neumond, die zunehmende Mondsichel ist das erste Viertel, die vollständig beleuchtete Mondscheibe ist der Vollmond, die beleuchtete Hälfte auf der zweiten Seite ist das letzte Viertel. Sie werden in Hundertstel und Zehntel einer Einheit ausgedrückt. Der Wechsel aller Mondphasen ist die synodische Periode, die den Umlauf des Mondes von der Neumondphase zum darauffolgenden Neumond darstellt. Er wird auch als synodischer Monat bezeichnet und entspricht etwa 29,5 Tagen. Während dieser Zeit kann sich der Mond entlang der Umlaufbahn bewegen und hat Zeit, sich zweimal in derselben Phase zu befinden. Die siderische Umlaufzeit beträgt 27,3 Tage und ist der vollständige Umlauf des Mondes um die Erde.

Es ist eine fälschlicherweise verbreitete Aussage, dass wir die Mondoberfläche von einer Seite sehen und dass sie sich nicht dreht. Die Bewegungen des Mondes erfolgen in Form einer Drehung um seine Achse und einer Drehung um die Erde und die Sonne

Eine vollständige Umdrehung um die eigene Achse erfolgt in 27 Erdentagen und 43 Minuten. und 7 Uhr. Gleichzeitig findet eine Zirkulation auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Erde (eine volle Umdrehung) statt. Dies wird durch Gezeiten in der Mondkruste beeinflusst, die auf der Erde Gezeiten verursachen, die unter dem Einfluss der Mondgravitation auftreten.

Da die Sonne weiter vom Mond entfernt ist als die Erde, zieht sie aufgrund ihrer enormen Masse den Mond doppelt so stark an wie die Erde. Die Erde verzerrt die Flugbahn des Mondes um die Sonne. Im Verhältnis zur Sonne ist seine Flugbahn immer konkav.

Der Mond hat keine Atmosphäre, der Himmel darüber ist immer schwarz. Da sich Schallwellen nicht im Vakuum ausbreiten, herrscht auf diesem Planeten völlige Stille. Unter direkter Sonneneinstrahlung ist es tagsüber um ein Vielfaches höher als Wasser und nachts erreicht es -150 °C. Der Mond ist einer. Seine Dichte beträgt nur 3,3 Rubel. mehr Wasser. Auf seiner Oberfläche gibt es riesige Ebenen, die mit erstarrter Lava bedeckt sind, viele Krater entstehen, wenn die Schwerkraft geringer ist als die Schwerkraft der Erde, und das Gewicht des Mondes ist geringer als das der Erde, sodass ein Mensch dabei um das Sechsfache schrumpfen kann Auf dem Mond.

Mithilfe radioaktiver Substanzen bestimmten Wissenschaftler das ungefähre Alter des Mondes, das bei 4,65 Milliarden Jahren liegt. Nach der letzten plausibelsten Hypothese geht man davon aus, dass die Entstehung des Mondes durch eine gigantische Kollision eines riesigen Himmelskörpers mit der jungen Erde erfolgt ist. Einer anderen Theorie zufolge entstanden Erde und Mond unabhängig voneinander in völlig unterschiedlichen Teilen des Sonnensystems.

Das Gewicht eines jeden Körpers wird, wie wir im Physikunterricht in der Schule gelernt haben, durch die Schwerkraft bestimmt, die direkt proportional zur Masse des Planeten und umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Somit ist klar, dass sich je nach Größe und Größe des Planeten auch das Gewicht eines auf der Planetenoberfläche platzierten Körpers ändert.

Selbst auf der Erde variiert das Gewicht jedes Objekts je nach Breitengrad, da es sich nicht um eine streng kugelförmige Erde handelt. Die Erde ist an den Polen abgeflacht und am Äquator langgestreckt. Daher verliert eine Person, die in der Polarkreisregion beispielsweise 80 Kilogramm wiegt, am Äquator etwa 0,5 Kilogramm.

Wie verändert sich das Gewicht eines Menschen auf verschiedenen Planeten des Sonnensystems?

Quecksilber

Die Masse von Merkur beträgt ein Zwanzigstel der Masse der Erde. Radioastronomische Messungen dieses Planeten wurden erstmals 1961 von den Amerikanern Howard, Barrett und Haddock durchgeführt. In den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts und im Jahr 2011 wurden die Raumschiffe Mariner und Messenger zum Merkur geschickt. Auf Merkur würde ein 80 kg schwerer Mann kaum mehr als 30 kg wiegen.

Venus

Dieser Planet wird manchmal „Schwester der Erde“ genannt, weil sich Masse und Größe von Venus und Erde nicht allzu sehr unterscheiden. Venus ist nur geringfügig kleiner als unser Heimatplanet. Forschung sowjetischer Wissenschaftler des Raketen- und Raumfahrtkonzerns Energia. Korolev, der 1967 die Raumsonde Venera 1 schickte, zeigte, dass sich das Gewicht eines Menschen hier nicht allzu sehr von dem auf der Erde unterscheiden würde. Das Gewicht von 80 Kilogramm auf der Venus würde auf 72,5 Kilogramm sinken.

Mars

Die Masse des Mars beträgt 10,7 % der Masse der Erde. Seit den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts wird der Mars sowohl von unseren als auch von ausländischen Wissenschaftlern aktiv untersucht. Hierher wurden die Missionen „Mars“ und „Phobos“ (UdSSR), „Mariner“, „Viking“ (USA), „Mangalyaan“ (Indien) usw. geschickt.

Dank dieser Studien wissen wir, dass das Gewicht eines Menschen auf dem Mars, das auf der Erde 80 kg beträgt, auf 30 kg sinken wird.

Jupiter

Die Masse des Jupiter beträgt 318 Erdmassen. Mit Hilfe des Starts der Raumschiffe Pioneer (UdSSR), Voyager (USA) und anderer konnten Jupiter, die Zusammensetzung seiner Atmosphäre, Masse und andere Parameter untersucht werden.

Das Gewicht eines Menschen (wenn er 80 kg wiegt) würde hier 189 kg erreichen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Gewicht für die obere Wolkenschicht angegeben wird und nicht für die feste Oberfläche, die so tief im Jupiter liegt, dass Wissenschaftler wenig über die dort ablaufenden Prozesse wissen.

Saturn

Die Masse dieses Planeten beträgt 95 Erdmassen. Heutzutage wurde Saturn mit dem Hubble-Weltraumteleskop sowie den Startprogrammen der Raumsonden Pioneer und Voyager erforscht.

An der Grenze der Saturnwolkenschicht nähert sich das Gewicht jedes Körpers dem der Erde an, sodass aus 80 Kilogramm hier 73 werden. Tatsache ist, dass Studien die extrem geringe Dichte dieses Planeten gezeigt haben. Sie ist geringer als die Dichte von Wasser.

Uranus

Durch Forschungen im Rahmen des Voyager-2-Programms konnten Wissenschaftler herausfinden, dass die Masse von Uranus 14 Erdmassen entspricht. Aufgrund der geringen Dichte würde sich das Gewicht eines Menschen auf Uranus jedoch kaum von seinem Gewicht auf der Erde unterscheiden. Von 80 Kilogramm wären dann noch 71 Kilogramm übrig.

Neptun

Neptun hat eine Masse, die 17 der Erde entspricht. Auf diesem „Gasriesen“, der so weit von der Sonne entfernt ist, dass er manchmal als „Eisriese“ bezeichnet wird, würde das Gewicht eines Menschen, der auf der Erde 80 kg entspricht, 90 Kilogramm erreichen.

Pluto

Dieser winzige Himmelskörper, dessen Masse 0,0025 der Erdmasse beträgt (also 500-mal leichter als die Erde!), wurde 1930 entdeckt. Sowjetische Wissenschaftler vermuteten bereits in den 1950er Jahren, dass Pluto kein Planet im eigentlichen Sinne sei, sondern zu den Himmelskörpern gehöre, die „Zwergplaneten“ genannt werden. Im Jahr 2006 verlor Pluto seinen „Titel“ als Planet und wurde als Zwergplanet eingestuft. Ein Mensch, der auf der Erde 80 Kilogramm wiegt, würde auf Pluto nur noch 5 Kilogramm wiegen.

Die durchschnittliche Masse des Mondes beträgt etwa 7,3477 x 10 22 kg.

Der Mond ist der einzige Satellit der Erde und der ihr am nächsten liegende Himmelskörper. Die Quelle des Leuchtens des Mondes ist die Sonne, daher beobachten wir immer nur den Mondteil, der dem großen Stern zugewandt ist. Die andere Hälfte des Mondes ist zu diesem Zeitpunkt in kosmische Dunkelheit getaucht und wartet darauf, dass sie an die Reihe kommt, „ins Licht“ zu treten. Die Entfernung zwischen Mond und Erde beträgt etwa 384.467 km. Heute werden wir also herausfinden, wie viel der Mond im Vergleich zu anderen „Bewohnern“ des Sonnensystems wiegt, und wir werden auch interessante Fakten über diesen mysteriösen Erdtrabanten studieren.

Warum heißt der Mond so?

Die alten Römer nannten den Mond die Göttin des Nachtlichts, nach der schließlich auch die Nachtleuchte selbst benannt wurde. Anderen Quellen zufolge hat das Wort „Mond“ indogermanische Wurzeln und bedeutet „hell“ – und das aus gutem Grund, denn der Erdtrabant liegt in puncto Helligkeit an zweiter Stelle nach der Sonne. Im Altgriechischen wurde ein Stern, der mit kaltem gelblichem Licht am Nachthimmel leuchtete, nach der Göttin Selene benannt.

Wie schwer ist der Mond?

Der Mond wiegt etwa 7,3477 x 1022 kg.

In physikalischer Hinsicht gibt es tatsächlich so etwas wie „das Gewicht des Planeten“ nicht. Schließlich ist das Gewicht die Kraft, die ein Körper auf eine horizontale Fläche ausübt. Wenn alternativ ein Körper an einem vertikalen Faden aufgehängt ist, dann ist sein Gewicht die Zugkraft dieses Fadens durch den Körper. Es ist klar, dass sich der Mond nicht auf der Oberfläche befindet und sich nicht in einem „schwebenden“ Zustand befindet. Aus physikalischer Sicht hat der Mond also kein Gewicht. Daher wäre es angemessener, über die Masse dieses Himmelskörpers zu sprechen.

Das Gewicht des Mondes und seine Bewegung – was ist der Zusammenhang?

Seit langem versucht man, das „Geheimnis“ der Bewegung des Erdtrabanten zu lüften. Die Theorie der Mondbewegung, die erstmals 1895 vom amerikanischen Astronomen E. Brown aufgestellt wurde, wurde zur Grundlage moderner Berechnungen. Um jedoch die genaue Bewegung des Mondes zu bestimmen, war es notwendig, seine Masse sowie verschiedene Koeffizienten trigonometrischer Funktionen zu kennen.

Dank der Errungenschaften der modernen Wissenschaft ist es jedoch möglich geworden, genauere Berechnungen durchzuführen. Mit der Laserentfernungsmethode können Sie die Größe eines Himmelskörpers mit einem Fehler von nur wenigen Zentimetern bestimmen. So haben Wissenschaftler festgestellt und bewiesen, dass die Masse des Mondes 81-mal geringer ist als die Masse unseres Planeten und der Radius der Erde 37-mal größer ist als derselbe Mondparameter.

Natürlich wurden solche Entdeckungen erst mit dem Aufkommen der Ära der Weltraumsatelliten möglich. Aber Wissenschaftler aus der Zeit des großen „Entdeckers“ des Newtonschen Gesetzes der universellen Gravitation bestimmten die Masse des Mondes, indem sie die Gezeiten untersuchten, die durch periodische Änderungen der Position des Himmelskörpers relativ zur Erde verursacht wurden.

Mond – Eigenschaften und Zahlen

• Oberfläche - 38 Millionen km 2, was etwa 7,4 % der Erdoberfläche entspricht
• Volumen - 22 Milliarden m 3 (2 % des Wertes desselben terrestrischen Indikators)
• durchschnittliche Dichte - 3,34 g/cm 3 (in Erdnähe - 5,52 g/cm 3)
• Die Schwerkraft beträgt 1/6 der Erdkraft

Der Mond ist ein ziemlich „schwerer“ Himmelssatellit, der für terrestrische Planeten nicht typisch ist. Wenn wir die Masse aller Planetensatelliten vergleichen, wird der Mond an fünfter Stelle stehen. Selbst Pluto, der bis 2006 als vollwertiger Planet galt, ist mehr als fünfmal weniger massereich als der Mond. Wie Sie wissen, besteht Pluto aus Gestein und Eis, daher ist seine Dichte gering – etwa 1,7 g/cm 3 . Aber Ganymed, Titan, Kallisto und Io, die Satelliten der Riesenplaneten des Sonnensystems, übertreffen die Masse des Mondes.

Es ist bekannt, dass die Schwerkraft oder Schwerkraft eines Körpers im Universum auf der Anziehungskraft zwischen verschiedenen Körpern beruht. Die Größe der Anziehungskraft wiederum hängt von der Masse der Körper und dem Abstand zwischen ihnen ab. Somit zieht die Erde einen Menschen an ihre Oberfläche – und nicht umgekehrt, da der Planet viel größer ist. In diesem Fall entspricht die Schwerkraft dem Gewicht einer Person. Versuchen wir, den Abstand zwischen dem Erdmittelpunkt und einem Menschen zu verdoppeln (zum Beispiel besteigen wir einen Berg 6500 km über der Erdoberfläche). Jetzt wiegt ein Mensch viermal weniger!

Der Mond hat jedoch eine deutlich geringere Masse als die Erde, daher ist die Mondgravitationskraft auch geringer als die Erdanziehungskraft. So konnten die Astronauten, die als erste auf der Mondoberfläche landeten, unvorstellbare Sprünge machen – selbst mit einem schweren Raumanzug und anderer „Weltraum“-Ausrüstung. Schließlich nimmt das Gewicht eines Menschen auf dem Mond um das Sechsfache ab! Der geeignetste Ort, um „interplanetare“ olympische Rekorde im Hochsprung aufzustellen.

Jetzt wissen wir also, wie viel der Mond wiegt, welche Hauptmerkmale er hat und weitere interessante Fakten über die Masse dieses mysteriösen Erdtrabanten.

Stellen wir uns vor, wir begeben uns auf eine Reise durch das Sonnensystem. Wie groß ist die Schwerkraft auf anderen Planeten? Auf welchen werden wir leichter sein als auf der Erde und auf welchen werden wir schwerer sein?

Während wir die Erde noch nicht verlassen haben, machen wir das folgende Experiment: Steigen Sie gedanklich zu einem der Erdpole hinab und stellen Sie sich dann vor, dass wir zum Äquator transportiert wurden. Ich frage mich, ob sich unser Gewicht verändert hat?

Es ist bekannt, dass das Gewicht eines jeden Körpers durch die Anziehungskraft (Schwerkraft) bestimmt wird. Es ist direkt proportional zur Masse des Planeten und umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius (wir haben dies erstmals aus einem Physiklehrbuch in der Schule erfahren). Wenn unsere Erde also streng kugelförmig wäre, würde das Gewicht jedes Objekts, das sich entlang ihrer Oberfläche bewegt, unverändert bleiben.

Aber die Erde ist keine Kugel. Es ist an den Polen abgeflacht und entlang des Äquators verlängert. Der Äquatorradius der Erde ist 21 km länger als der Polarradius. Es stellt sich heraus, dass die Schwerkraft wie aus der Ferne auf den Äquator wirkt. Deshalb ist das Gewicht desselben Körpers an verschiedenen Orten auf der Erde nicht gleich. An den Erdpolen sollten Objekte am schwersten und am Äquator am leichtesten sein. Hier werden sie 1/190 leichter als ihr Gewicht an den Stangen. Diese Gewichtsveränderung kann natürlich nur mit einer Federwaage erfasst werden. Aufgrund der Zentrifugalkraft, die durch die Erdrotation entsteht, kommt es auch zu einer leichten Gewichtsabnahme von Objekten am Äquator. Somit verringert sich das Gewicht eines Erwachsenen, der aus hohen polaren Breiten zum Äquator gelangt, insgesamt um etwa 0,5 kg.

Nun ist es angebracht zu fragen: Wie wird sich das Gewicht einer Person ändern, die durch die Planeten des Sonnensystems reist?

Unsere erste Raumstation ist der Mars. Wie viel wird ein Mensch auf dem Mars wiegen? Eine solche Berechnung ist nicht schwer. Dazu müssen Sie die Masse und den Radius des Mars kennen.

Bekanntlich ist die Masse des „Roten Planeten“ 9,31-mal geringer als die Masse der Erde und sein Radius ist 1,88-mal kleiner als der Radius des Globus. Aufgrund der Wirkung des ersten Faktors sollte die Schwerkraft auf der Marsoberfläche daher 9,31-mal geringer und aufgrund des zweiten Faktors 3,53-mal größer sein als bei uns (1,88 * 1,88 = 3,53). Letztlich macht sie dort etwas mehr als 1/3 der Schwerkraft der Erde aus (3,53:9,31 = 0,38). Auf die gleiche Weise können Sie die Schwerkraftbelastung auf jedem Himmelskörper bestimmen.

Lassen Sie uns nun zustimmen, dass ein Astronautenreisender auf der Erde genau 70 kg wiegt. Für andere Planeten erhalten wir dann folgende Gewichtswerte (die Planeten sind in aufsteigender Gewichtsreihenfolge angeordnet):

Pluto 4,5 Merkur 26,5 Mars 26,5 Saturn 62,7 Uranus 63,4 Venus 63,4 Erde 70,0 Neptun 79,6 Jupiter 161,2
Wie wir sehen können, nimmt die Erde hinsichtlich der Schwerkraft eine Zwischenstellung zwischen den Riesenplaneten ein. Auf zwei von ihnen – Saturn und Uranus – ist die Schwerkraft etwas geringer als auf der Erde, und auf den anderen beiden – Jupiter und Neptun – ist sie größer. Für Jupiter und Saturn wird das Gewicht zwar unter Berücksichtigung der Wirkung der Zentrifugalkraft angegeben (sie rotieren schnell). Letzteres reduziert das Körpergewicht am Äquator um mehrere Prozent.

Zu beachten ist, dass bei den Riesenplaneten die Gewichtswerte auf der Ebene der oberen Wolkenschicht angegeben werden und nicht auf der Ebene der festen Oberfläche, wie bei den erdähnlichen Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars). ) und Pluto.

Auf der Venusoberfläche wird ein Mensch fast 10 % leichter sein als auf der Erde. Auf Merkur und Mars wird die Gewichtsreduzierung jedoch um das 2,6-fache erfolgen. Was Pluto betrifft, so wird ein Mensch darauf 2,5-mal leichter sein als auf dem Mond oder 15,5-mal leichter als unter irdischen Bedingungen.

Aber auf der Sonne ist die Schwerkraft (Anziehung) 28-mal stärker als auf der Erde. Ein menschlicher Körper würde dort 2 Tonnen wiegen und durch sein eigenes Gewicht sofort zerquetscht werden. Doch bevor es die Sonne erreicht, würde sich alles in heißes Gas verwandeln. Eine andere Sache sind winzige Himmelskörper wie die Monde des Mars und Asteroiden. In vielen von ihnen ähnelt man leicht einem Spatz!

Es ist ganz klar, dass ein Mensch nur in einem speziellen versiegelten Raumanzug, der mit lebenserhaltenden Geräten ausgestattet ist, zu anderen Planeten reisen kann. Das Gewicht des Raumanzugs, den die amerikanischen Astronauten auf der Mondoberfläche trugen, entspricht ungefähr dem Gewicht eines Erwachsenen. Daher müssen die von uns angegebenen Werte für das Gewicht eines Raumfahrers auf anderen Planeten mindestens verdoppelt werden. Nur dann erhalten wir Gewichtswerte, die den tatsächlichen nahe kommen.

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Wussten Sie, dass Ihr Gewicht auch auf der Erde nicht überall gleich ist?

Die Erde ist schließlich keine Kugel, sondern an den Polen abgeflacht und am Äquator langgestreckt. Es stellt sich heraus, dass der Äquatorradius der Erde größer ist als der Polarradius und die Schwerkraft am Äquator scheint aus der Ferne zu wirken. Daher ist das Gewicht in verschiedenen Teilen der Erde unterschiedlich – am Äquator ist es leichter und an den Polen schwerer.

Seien Sie nicht beunruhigt, wenn Sie auf der Reise vom Äquator zum Pol plötzlich 0,5 kg zunehmen. Tatsächlich hat sich an Ihnen nichts geändert!

Wovon hängt unser Gewicht ab? Nun ja, natürlich aufgrund der Schwerkraft des Planeten! Im Weltraum, wo es keine Schwerkraft gibt, befinden sich alle Menschen und auch Gegenstände in Schwerelosigkeit. Sie wiegen nichts, absolut nichts und schweben ruhig im Weltraum!

Und da die Schwerkraft auf verschiedenen Planeten unterschiedlich ist, wird auch das Gewicht unseres Körpers unterschiedlich sein. Auf dem Mond wirst du große Sprünge machen, denn... Ihr Gewicht wird gering sein, und auf einem Neutronenstern wird Ihr Gewicht so groß sein, dass Sie nicht einmal einen Schritt machen können.

Alles in unserer Welt ist also sehr relativ... und auch das Gewicht.