Koliko će osoba težiti na planetima Sunčevog sustava? Interaktivni muzej “Lunarium Koliko ću težiti na Mjesecu”

Mjesec je, nakon Sunca, drugi najsjajniji objekt. To je peti najveći objekt u Sunčevom sustavu. Prosječna udaljenost između središta Mjeseca i Zemlje je 384.467 km. Masa Mjeseca odgovara vrijednosti 7,33 * 1022 kg.

Od davnina su ljudi pokušavali opisati i objasniti njegovo kretanje. Osnova svih modernih proračuna je Brownova teorija koja je nastala na prijelazu iz 19. u 20. stoljeće. Da bi se odredilo točno kretanje toga, bilo je potrebno više od same Mjesečeve mase. U obzir su uzeti brojni koeficijenti trigonometrijskih funkcija. Moderna znanost sposobna je napraviti točnije izračune.

Lasersko određivanje udaljenosti omogućuje mjerenje veličina nebeskih tijela s pogreškom od samo nekoliko centimetara. Uz njegovu pomoć utvrđeno je da je masa Mjeseca znatno manja od mase našeg planeta (81 puta), a polumjer mu je 37 puta manji. Dugo vremena nije bilo moguće točno odrediti ovu vrijednost, ali lansiranje svemirskih satelita omogućilo je otvaranje novih perspektiva. Poznata je zanimljiva činjenica da je u Newtonovo vrijeme masa Mjeseca određena veličinom plime koju je uzrokovao.

Osvijetljenu površinu ovog satelita možemo vidjeti na različite načine. Vidljivi dio diska osvijetljen Suncem naziva se faza. Ukupno postoje četiri faze: potpuno tamna površina Mjeseca je mladi Mjesec, rastući polumjesec je prva četvrt, potpuno osvijetljen disk je pun Mjesec, osvijetljena polovica na drugoj strani je posljednja četvrt. Izražene su u stotinkama i desetinkama jedinice. Promjena svih lunarnih mijena je sinodički period, koji predstavlja revoluciju Mjeseca od faze mladog mjeseca do sljedećeg mladog mjeseca. Naziva se i sinodičkim mjesecom, koji ima otprilike 29,5 dana. Tijekom tog vremenskog razdoblja, Mjesec će moći putovati duž orbite i imati vremena da bude u istoj fazi dva puta. Siderički orbitalni period, koji traje 27,3 dana, je puna revolucija Mjeseca oko Zemlje.

Pogrešno je uvriježena tvrdnja da površinu Mjeseca vidimo s jedne strane i da on ne rotira. Kretanja Mjeseca javljaju se u obliku rotacije oko svoje osi i revolucije oko Zemlje i Sunca

Potpuni okret oko vlastite osi dogodi se za 27 zemaljskih dana i 43 minute. i 7 sati. Cirkulacija u eliptičnoj orbiti oko Zemlje (jedan puni krug) događa se u istom vremenu. Na to utječu plime i oseke u Mjesečevoj kori, koje uzrokuju plime i oseke na Zemlji, a nastaju pod utjecajem Mjesečeve gravitacije.

Budući da je od Mjeseca udaljenije od Zemlje, Sunce zbog svoje ogromne mase privlači Mjesec dvostruko jače od Zemlje. Zemlja iskrivljuje putanju Mjeseca oko Sunca. U odnosu na Sunce njegova je putanja uvijek konkavna.

Mjesec nema atmosferu, nebo iznad njega uvijek je crno. Zbog činjenice da zvučni valovi ne putuju u vakuumu, na ovom planetu vlada potpuna tišina. Pod izravnim zrakama danju je mnogo puta veća od vode, a noću doseže -150 C. Mjesec je jedan. Njegova gustoća je samo 3,3 rubalja. više vode. Na njegovoj površini postoje ogromne ravnice koje su prekrivene skrutnutom lavom, mnogi krateri nastali kada je sila gravitacije slabija od zemljine, a težina Mjeseca je manja od Zemlje, tako da se čovjek može smanjiti za 6 puta dok na Mjesecu.

Pomoću radioaktivnih tvari znanstvenici su odredili približnu starost Mjeseca, koja iznosi 4,65 milijardi godina. Prema posljednjoj najvjerodostojnijoj hipotezi, pretpostavlja se da je nastanak Mjeseca nastao kao rezultat divovskog sudara ogromnog nebeskog tijela s mladom Zemljom. Prema drugoj teoriji, Zemlja i Mjesec nastali su neovisno o sebi u potpuno različitim dijelovima Sunčevog sustava.

Težina bilo kojeg tijela, kao što smo naučili na školskim satovima fizike, određena je silom gravitacije, koja je izravno proporcionalna masi planeta i obrnuto proporcionalna kvadratu njegovog radijusa. Dakle, jasno je da će se ovisno o veličini i veličini planeta mijenjati i težina tijela postavljenog na površinu planeta.

Čak i na Zemlji, budući da nije strogo sferična, težina bilo kojeg objekta varira ovisno o geografskoj širini. Zemlja je spljoštena na polovima i izdužena duž ekvatora. Dakle, osoba koja ima, recimo, 80 kilograma u području Arktičkog kruga izgubit će otprilike 0,5 kilograma na ekvatoru.

Kako će se promijeniti težina osobe na različitim planetima Sunčevog sustava?

Merkur

Masa Merkura je jedna dvadesetina mase Zemlje. Radioastronomska mjerenja ovog planeta prvi su izveli 1961. godine Amerikanci Howard, Barrett i Haddock. 70-ih godina prošlog stoljeća i 2011. godine na Merkur su poslane letjelice Mariner i Messenger. Na Merkuru bi čovjek težak 80 kg težio jedva nešto više od 30 kg.

Venera

Ovaj planet se ponekad naziva "Zemljinom sestrom" jer se masa i veličina Venere i Zemlje ne razlikuju previše jedna od druge. Venera je samo malo manja od našeg matičnog planeta. Istraživanje sovjetskih znanstvenika raketno-svemirske korporacije Energia. Korolev, koji je 1967. godine poslao svemirsku letjelicu Venera 1, pokazao je da se težina čovjeka ovdje neće previše razlikovati od one na Zemlji. Težina od 80 kilograma na Veneri smanjila bi se na 72 i pol kilograma.

Mars

Masa Marsa je 10,7% mase Zemlje. Od 60-ih godina prošlog stoljeća Mars aktivno proučavaju i naši i strani znanstvenici. Ovdje su poslane misije "Mars" i "Phobos" (SSSR), "Mariner", "Viking" (SAD), "Mangalyan" (Indija) itd.

Zahvaljujući ovim studijama znamo da će se na Marsu težina osobe, koja na Zemlji iznosi 80 kg, smanjiti na 30 kg.

Jupiter

Jupiterova masa je 318 masa Zemlje. Bilo je moguće proučavati Jupiter, sastav njegove atmosfere, masu i druge parametre uz pomoć lansiranja svemirskih letjelica Pioneer (SSSR), Voyager (SAD) i drugih.

Težina osobe (ako ima 80 kg) ovdje bi dosegla 189 kg. Treba uzeti u obzir da je težina dana za gornji sloj oblaka, a ne za čvrstu površinu, koja je toliko duboko u Jupiteru da znanstvenici malo znaju o procesima koji se tamo odvijaju.

Saturn

Masa ovog planeta je 95 Zemljinih masa. Ovih dana Saturn je istraživan pomoću svemirskog teleskopa Hubble, kao i programa za lansiranje svemirskih letjelica Pioneer i Voyager.

Na granici Saturnovog sloja oblaka težina bilo kojeg tijela približava se onoj Zemlje, pa će se ovdje 80 kilograma pretvoriti u 73. Činjenica je da su studije pokazale izuzetno nisku gustoću ovog planeta. Manja je od gustoće vode.

Uran

Istraživanje programa Voyager 2 omogućilo je znanstvenicima da otkriju da je masa Urana jednaka 14 masa Zemlje. Međutim, zbog niske gustoće, težina osobe na Uranu malo bi se razlikovala od njegove težine na Zemlji. Od 80 kilograma ostao bi 71 kg.

Neptun

Neptun ima masu jednaku 17 Zemljinih. Na ovom "plinskom divu", toliko udaljenom od Sunca da se ponekad naziva i "ledeni div", težina osobe, jednaka 80 kg na Zemlji, dosegla bi 90 kilograma.

Pluton

Ovo sićušno nebesko tijelo čija je masa 0,0025 mase Zemlje (odnosno 500 puta lakše od Zemlje!) otkriveno je 1930. godine. Sovjetski su znanstvenici još 1950-ih sugerirali da Pluton nije planet u strogom smislu, već da pripada nebeskim tijelima koja se nazivaju "patuljasti planeti". Godine 2006. Pluton je izgubio svoju “titulu” kao planet i klasificiran je kao patuljasti planet. Osoba koja teži 80 kilograma na Zemlji bila bi teška samo 5 kilograma na Plutonu.

Prosječna masa Mjeseca je oko 7,3477 x 10 22 kg.

Mjesec je jedini satelit Zemlje i njoj najbliže nebesko tijelo. Izvor Mjesečevog sjaja je Sunce, tako da uvijek promatramo samo mjesečev dio okrenut prema velikom svjetiljku. Druga polovica Mjeseca u ovom je trenutku uronjena u kozmičku tamu, čekajući svoj red da izađe "na svjetlo". Udaljenost između Mjeseca i Zemlje je otprilike 384.467 km. Dakle, danas ćemo saznati koliko je Mjesec težak u usporedbi s drugim "stanovnicima" Sunčevog sustava, a također ćemo proučiti zanimljive činjenice o ovom misterioznom zemaljskom satelitu.

Zašto se Mjesec tako zove?

Stari Rimljani su Mjesec nazivali božicom noćnog svjetla, po kojoj je i samo noćno svjetiljko na kraju dobilo ime. Prema drugim izvorima, riječ "mjesec" ima indoeuropske korijene i znači "svijetao" - i to s dobrim razlogom, jer je zemljin satelit na drugom mjestu nakon Sunca po svjetlini. U staroj Grčkoj, zvijezda koja sjaji hladnom žućkastom svjetlošću na noćnom nebu nazvana je imenom božice Selene.

Kolika je težina Mjeseca?

Mjesec je težak oko 7,3477 x 1022 kg.

Doista, u fizičkom smislu ne postoji nešto poput "težine planeta". Uostalom, težina je sila kojom tijelo djeluje na vodoravnu površinu. Alternativno, ako je tijelo obješeno na okomitu nit, tada je njegova težina vlačna sila tijela na toj niti. Jasno je da se Mjesec ne nalazi na površini i nije u "obušenom" stanju. Dakle, s fizičke točke gledišta, Mjesec nema težinu. Stoga bi bilo prikladnije govoriti o masi ovog nebeskog tijela.

Težina Mjeseca i njegovo kretanje - kakav je odnos?

Dugo su vremena ljudi pokušavali razotkriti "misterij" kretanja Zemljinog satelita. Teorija o kretanju Mjeseca, koju je prvi stvorio američki astronom E. Brown 1895. godine, postala je osnova modernih proračuna. No, za točno određivanje gibanja Mjeseca bilo je potrebno znati njegovu masu, kao i razne koeficijente trigonometrijskih funkcija.

Međutim, zahvaljujući dostignućima moderne znanosti, postalo je moguće provesti preciznije izračune. Koristeći metodu laserskog određivanja udaljenosti, možete odrediti veličinu nebeskog tijela s pogreškom od samo nekoliko centimetara. Tako su znanstvenici identificirali i dokazali da je masa Mjeseca 81 puta manja od mase našeg planeta, a polumjer Zemlje 37 puta veći od istog lunarnog parametra.

Naravno, takva su otkrića postala moguća tek s dolaskom ere svemirskih satelita. Ali znanstvenici iz doba velikog "otkrivača" Newtonovog zakona univerzalne gravitacije odredili su masu Mjeseca proučavajući plimu i oseku uzrokovanu periodičnim promjenama položaja nebeskog tijela u odnosu na Zemlju.

Mjesec – karakteristike i brojevi

• površine - 38 milijuna km 2, što je približno 7,4% Zemljine površine
• volumen - 22 milijarde m 3 (2% vrijednosti istog zemaljskog pokazatelja)
• prosječna gustoća - 3,34 g / cm 3 (u blizini Zemlje - 5,52 g / cm 3)
• gravitacija je jednaka 1/6 zemljine

Mjesec je prilično "težak" nebeski satelit, netipičan za zemaljske planete. Ako usporedimo masu svih planetarnih satelita, Mjesec će biti na petom mjestu. Čak je i Pluton, koji se do 2006. smatrao punim planetom, više od pet puta manji od Mjeseca. Kao što znate, Pluton se sastoji od kamenja i leda, pa je njegova gustoća mala - otprilike 1,7 g/cm 3 . Ali Ganimed, Titan, Kalisto i Io, koji su sateliti divovskih planeta Sunčevog sustava, premašuju masu Mjeseca.

Poznato je da sila gravitacije ili gravitacija bilo kojeg tijela u Svemiru leži u prisutnosti sile privlačenja između različitih tijela. S druge strane, veličina sile privlačenja ovisi o masi tijela i udaljenosti između njih. Dakle, Zemlja privlači osobu na svoju površinu - a ne obrnuto, budući da je planet mnogo veći. U ovom slučaju, sila gravitacije jednaka je težini osobe. Pokušajmo udvostručiti udaljenost između središta Zemlje i čovjeka (na primjer, popnimo se na planinu 6500 km iznad površine zemlje). Sada osoba teži četiri puta manje!

Ali Mjesec je značajno inferioran u masi od Zemlje, stoga je lunarna gravitacijska sila također manja od sile Zemljine gravitacije. Tako su astronauti koji su prvi sletjeli na mjesečevu površinu mogli napraviti nezamislive skokove - čak i s teškim svemirskim odijelom i drugom "svemirskom" opremom. Uostalom, na Mjesecu se čovjekova težina smanji čak šest puta! Najprikladnije mjesto za postavljanje “međuplanetarnih” olimpijskih rekorda u skoku u vis.

Dakle, sada znamo koliko je Mjesec težak, njegove glavne karakteristike, kao i druge zanimljive činjenice o masi ovog misterioznog zemaljskog satelita.

Zamislimo da idemo na putovanje Sunčevim sustavom. Kolika je gravitacija na drugim planetima? Na kojima ćemo biti lakši nego na Zemlji, a na kojima teži?

Dok još nismo napustili Zemlju, napravimo sljedeći eksperiment: mentalno se spustimo na jedan od Zemljinih polova, a zatim zamislimo da smo dospjeli na ekvator. Pitam se je li nam se težina promijenila?

Poznato je da je težina svakog tijela određena privlačnom silom (gravitacijom). Direktno je proporcionalna masi planeta i obrnuto proporcionalna kvadratu njegovog polumjera (o tome smo prvi put učili iz školskog udžbenika fizike). Posljedično, ako bi naša Zemlja bila strogo sferična, tada bi težina svakog objekta koji se kreće po njezinoj površini ostala nepromijenjena.

Ali Zemlja nije lopta. Spljoštena je na polovima i izdužena duž ekvatora. Ekvatorijalni radijus Zemlje je 21 km duži od polarnog radijusa. Ispada da sila gravitacije djeluje na ekvator kao izdaleka. Zato težina istog tijela na različitim mjestima na Zemlji nije ista. Predmeti bi trebali biti najteži na Zemljinim polovima, a najlakši na ekvatoru. Ovdje postaju 1/190 lakši od svoje težine na polovima. Naravno, ova promjena težine može se otkriti samo pomoću opružne vage. Lagano smanjenje težine tijela na ekvatoru također se događa zbog centrifugalne sile koja proizlazi iz rotacije Zemlje. Tako će se težina odrasle osobe koja stiže s visokih polarnih širina na ekvator smanjiti za ukupno oko 0,5 kg.

Sada je prikladno pitati: kako će se promijeniti težina osobe koja putuje kroz planete Sunčevog sustava?

Naša prva svemirska stanica je Mars. Koliko će osoba biti teška na Marsu? Nije teško napraviti takav izračun. Da biste to učinili, morate znati masu i radijus Marsa.

Kao što je poznato, masa "crvenog planeta" je 9,31 puta manja od mase Zemlje, a njegov radijus je 1,88 puta manji od polumjera globusa. Dakle, zbog djelovanja prvog faktora gravitacija na površini Marsa trebala bi biti 9,31 puta manja, a zbog drugog 3,53 puta veća od naše (1,88 * 1,88 = 3,53 ). U konačnici, tamo čini nešto više od 1/3 Zemljine gravitacije (3,53 : 9,31 = 0,38). Na isti način možete odrediti gravitacijski stres na bilo kojem nebeskom tijelu.

Sada se složimo da na Zemlji astronaut-putnik teži točno 70 kg. Zatim za druge planete dobivamo sljedeće vrijednosti težine (planete su raspoređene u rastućem redoslijedu težine):

Pluton 4,5 Merkur 26,5 Mars 26,5 Saturn 62,7 Uran 63,4 Venera 63,4 Zemlja 70,0 Neptun 79,6 Jupiter 161,2
Kao što vidimo, Zemlja zauzima srednji položaj između divovskih planeta u smislu gravitacije. Na dva od njih - Saturnu i Uranu - sila gravitacije je nešto manja nego na Zemlji, a na druga dva - Jupiteru i Neptunu - veća. Istina, za Jupiter i Saturn težina je dana uzimajući u obzir djelovanje centrifugalne sile (brzo rotiraju). Potonji smanjuje tjelesnu težinu na ekvatoru za nekoliko postotaka.

Treba napomenuti da su za divovske planete vrijednosti težine dane na razini gornjeg sloja oblaka, a ne na razini čvrste površine, kao za planete slične Zemlji (Merkur, Venera, Zemlja, Mars). ) i Pluton.

Na površini Venere, osoba će biti gotovo 10% lakša nego na Zemlji. Ali na Merkuru i Marsu smanjenje težine će se dogoditi za 2,6 puta. Što se Plutona tiče, čovjek na njemu će biti 2,5 puta lakši nego na Mjesecu, odnosno 15,5 puta lakši nego u zemaljskim uvjetima.

Ali na Suncu je gravitacija (privlačnost) 28 puta jača nego na Zemlji. Ljudsko tijelo bi tamo težilo 2 tone i trenutno bi bilo smrskano vlastitom težinom. Međutim, prije nego što stigne do Sunca, sve bi se pretvorilo u vrući plin. Druga stvar su sićušna nebeska tijela kao što su Marsovi mjeseci i asteroidi. U mnogima od njih lako možete podsjećati na... vrapca!

Posve je jasno da osoba može putovati na druge planete samo u posebnom zatvorenom svemirskom odijelu opremljenom uređajima za održavanje života. Težina svemirskog odijela koje su američki astronauti nosili na površini Mjeseca približno je jednaka težini odrasle osobe. Stoga se vrijednosti koje smo dali za težinu svemirskog putnika na drugim planetima moraju barem udvostručiti. Tek tada ćemo dobiti vrijednosti težine bliske stvarnim.

Zanima te astronomija? Što je s fizikom? Možda ste kao dijete sanjali da postanete astronaut?
Želite li znati koliko biste vi (ili bilo koji predmet) težili na Saturnu, ili na Merkuru, Jupiteru? Koristite online kalkulator težine na različitim planetima!

Znate li da ni na Zemlji vaša težina nije svugdje ista?

Zemlja ipak nije kugla, već je spljoštena na polovima i izdužena duž ekvatora. Ispostavilo se da je Zemljin ekvatorijalni radijus duži od polarnog i čini se da sila gravitacije na ekvatoru djeluje izdaleka. Stoga je težina u različitim dijelovima Zemlje različita - na ekvatoru je lakša, a na polovima teža.

Nemojte se uznemiriti ako iznenada dobijete 0,5 kg dok putujete od ekvatora do pola. Zapravo, kod tebe se ništa nije promijenilo!

O čemu ovisi naša težina? Pa da, naravno, od gravitacije planeta! U svemiru, gdje nema gravitacije, svi ljudi, pa tako i predmeti, nalaze se u bestežinskom stanju. Ne teže ništa, apsolutno ništa i mirno lebde u svemiru!

A budući da je sila gravitacije na različitim planetima različita, težina našeg tijela bit će različita. Na Mjesecu ćete se kretati velikim skokovima, jer... vaša težina će biti mala, a na nekoj neutronskoj zvijezdi vaša težina će biti tolika da ne možete ni korak napraviti.

Dakle, sve je u našem svijetu vrlo relativno... pa tako i težina.