Cik daudz cilvēks svērs uz Saules sistēmas planētām? Interaktīvs muzejs “Lunarium Cik es sveru uz Mēness”

Mēness pēc Saules ir otrs spožākais objekts. Tas ir piektais lielākais objekts Saules sistēmā. Vidējais attālums starp Mēness un Zemes centriem ir 384 467 km. Mēness masa atbilst vērtībai 7,33 * 1022 kg.

Kopš seniem laikiem cilvēki ir mēģinājuši aprakstīt un izskaidrot tās kustību. Visu mūsdienu aprēķinu pamatā ir Brauna teorija, kas tika radīta 19. - 20. gadsimtu mijā. Lai noteiktu precīzu tā kustību, bija nepieciešams vairāk nekā tikai Mēness masa. Tika ņemti vērā daudzi trigonometrisko funkciju koeficienti. Mūsdienu zinātne spēj veikt precīzākus aprēķinus.

Lāzera mērīšana ļauj izmērīt debess objektu izmērus tikai ar dažu centimetru kļūdu. Ar tās palīdzību tika noskaidrots, ka Mēness masa ir ievērojami mazāka par mūsu planētas masu (81 reizi), un tās rādiuss ir 37 reizes mazāks. Ilgu laiku nebija iespējams precīzi noteikt šo vērtību, taču kosmosa satelītu palaišana ļāva pavērt jaunas perspektīvas. Ir zināms interesants fakts, ka Ņūtona laikā Mēness masu noteica tā izraisītā paisuma lielums.

Mēs varam redzēt šī satelīta apgaismoto virsmu dažādos veidos. Diska redzamo daļu, ko apgaismo Saule, sauc par fāzi. Kopumā ir četras fāzes: pilnīgi tumšā Mēness virsma ir jauns mēness, augošais pusmēness ir pirmais ceturksnis, pilnībā apgaismotais disks ir pilnmēness, apgaismotā puse otrajā pusē ir pēdējais ceturksnis. Tos izsaka vienības simtdaļās un desmitdaļās. Visu Mēness fāžu maiņa ir sinodiskais periods, kas atspoguļo Mēness apgriezienu no jaunā mēness fāzes uz nākamo jauno mēnesi. To sauc arī par sinodisko mēnesi, kas ir aptuveni 29,5 dienas. Šajā laika periodā Mēness varēs ceļot pa orbītu un divreiz atrasties vienā fāzē. Siderālais orbitālais periods, kas ilgst 27,3 dienas, ir pilna Mēness apgrieziena ap Zemi.

Tas ir kļūdaini izplatīts apgalvojums, ka mēs redzam Mēness virsmu no vienas puses un ka tā negriežas. Mēness kustības notiek rotācijas veidā ap savu asi un apgriezienu ap Zemi un Sauli

Pilnīgs apgrieziens ap savu asi notiek 27 Zemes dienās un 43 minūtēs. un pulksten 7. Cirkulācija eliptiskā orbītā ap Zemi (viens pilns apgrieziens) notiek tajā pašā laikā. To ietekmē plūdmaiņas Mēness garozā, kas uz Zemes izraisa plūdmaiņas, kas rodas Mēness gravitācijas ietekmē.

Atrodoties tālāk no Mēness nekā Zeme, Saule savas milzīgās masas dēļ pievelk Mēnesi divreiz spēcīgāk nekā Zeme. Zeme izkropļo Mēness trajektoriju ap Sauli. Attiecībā pret Sauli tās trajektorija vienmēr ir ieliekta.

Mēnesim nav atmosfēras, debesis virs tā vienmēr ir melnas. Sakarā ar to, ka skaņas viļņi nepārvietojas vakuumā, uz šīs planētas ir pilnīgs klusums. Tiešos staros dienā tas ir daudzkārt augstāks par ūdeni, un naktī sasniedz -150 C. Mēness ir viens. Tās blīvums ir tikai 3,3 r. vairāk ūdens. Uz tā virsmas ir milzīgi līdzenumi, kurus klāj sacietējusi lava, daudzi krāteri veidojas, kad gravitācijas spēks ir mazāks par zemes gravitācijas spēku, un Mēness svars ir mazāks par Zemi, tāpēc cilvēks var sarukt 6 reizes. uz Mēness.

Izmantojot radioaktīvās vielas, zinātnieki noteica aptuveno Mēness vecumu, kas ir 4,65 miljardi gadu. Saskaņā ar pēdējo ticamāko hipotēzi tiek pieņemts, ka Mēness izveidojās milzīga debess ķermeņa milzu sadursmes rezultātā ar jauno Zemi. Saskaņā ar citu teoriju Zeme un Mēness veidojās neatkarīgi pilnīgi dažādās Saules sistēmas daļās.

Jebkura ķermeņa svaru, kā mēs uzzinājām skolas fizikas stundās, nosaka gravitācijas spēks, kas ir tieši proporcionāls planētas masai un apgriezti proporcionāls tās rādiusa kvadrātam. Līdz ar to ir skaidrs, ka atkarībā no planētas izmēra un izmēra mainīsies arī uz planētas virsmas novietota ķermeņa svars.

Pat uz Zemes, jo tā nav stingri sfēriska, jebkura objekta svars mainās atkarībā no platuma. Zeme ir saplacināta pie poliem un izstiepta gar ekvatoru. Tāpēc cilvēks, kurš sver, teiksim, 80 kilogramus polārā loka reģionā, pie ekvatora zaudēs aptuveni 0,5 kilogramus.

Kā mainīsies cilvēka svars uz dažādām Saules sistēmas planētām?

Merkurs

Dzīvsudraba masa ir viena divdesmitā daļa no Zemes masas. Šīs planētas radioastronomijas mērījumus 1961. gadā pirmo reizi veica amerikāņi Hovards, Barets un Hedoks. Pagājušā gadsimta 70. gados un 2011. gadā kosmosa kuģi Mariner un Messenger tika nosūtīti uz Mercury. Uz dzīvsudraba cilvēks, kas sver 80 kg, svērtu tikko vairāk par 30 kg.

Venera

Šo planētu dažreiz sauc par "Zemes māsu", jo Veneras un Zemes masa un izmērs pārāk neatšķiras viena no otras. Venera ir tikai nedaudz mazāka par mūsu mājas planētu. Raķešu un kosmosa korporācijas Energija padomju zinātnieku pētījumi. Koroļovs, kurš 1967. gadā nosūtīja kosmosa kuģi Venera 1, parādīja, ka cilvēka svars šeit pārāk neatšķirsies no tā, kāds ir uz Zemes. 80 kilogramu svars uz Veneras samazinātos līdz 72 ar pusi kilogramiem.

Marss

Marsa masa ir 10,7% no Zemes masas. Kopš pagājušā gadsimta 60. gadiem Marsu aktīvi pētījuši gan mūsu, gan ārvalstu zinātnieki. Uz šejieni tika nosūtītas misijas “Marss” un “Phobos” (PSRS), “Mariner”, “Viking” (ASV), “Mangalyaan” (Indija) u.c.

Pateicoties šiem pētījumiem, mēs zinām, ka uz Marsa cilvēka svars, kas uz Zemes ir 80 kg, samazināsies līdz 30 kg.

Jupiters

Jupitera masa ir 318 Zemes masas. Jupiteru, tā atmosfēras sastāvu, masu un citus parametrus bija iespējams izpētīt ar Pioneer (PSRS), Voyager (ASV) un citu kosmosa kuģu palaišanas palīdzību.

Cilvēka svars (ja viņš sver 80 kg) šeit sasniegtu 189 kg. Jāņem vērā, ka svars ir dots augšējam mākoņu slānim, nevis cietajai virsmai, kas Jupiterā atrodas tik dziļi, ka zinātnieki maz zina par tur notiekošajiem procesiem.

Saturns

Šīs planētas masa ir 95 Zemes masas. Šajās dienās Saturns ir izpētīts, izmantojot Habla kosmosa teleskopu, kā arī Pioneer un Voyager kosmosa kuģu palaišanas programmas.

Uz Saturna mākoņu slāņa robežas jebkura ķermeņa svars tuvojas Zemes svaram, tāpēc 80 kilogrami šeit pārvērtīsies par 73. Fakts ir tāds, ka pētījumi ir parādījuši šīs planētas ārkārtīgi zemo blīvumu. Tas ir mazāks par ūdens blīvumu.

Urāns

Pētījumi par Voyager 2 programmu ļāva zinātniekiem noskaidrot, ka Urāna masa ir vienāda ar 14 Zemes masām. Taču zemā blīvuma dēļ cilvēka svars uz Urāna maz atšķirtos no viņa svara uz Zemes. No 80 kilogramiem paliktu 71 kg.

Neptūns

Neptūna masa ir vienāda ar 17 Zemes masu. Uz šī "gāzes giganta", kas atrodas tik tālu no Saules, ka to dažreiz sauc par "ledus milzi", cilvēka svars, kas vienāds ar 80 kg uz Zemes, sasniegtu 90 kilogramus.

Plutons

Šis mazais debess ķermenis, kura masa ir 0,0025 no Zemes masas (tas ir, 500 reizes vieglāks par Zemi!), tika atklāts 1930. gadā. Padomju zinātnieki pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados ierosināja, ka Plutons nav planēta tiešā nozīmē, bet gan pieder debess ķermeņiem, ko sauc par "pundurplanētām". 2006. gadā Plutons zaudēja savu planētas titulu un tika klasificēts kā pundurplanēta. Cilvēks, kurš uz Zemes sver tikai 5 kilogramus.

Mēness vidējā masa ir aptuveni 7,3477 x 10 22 kg.

Mēness ir vienīgais Zemes pavadonis un tai tuvākais debess ķermenis. Mēness mirdzuma avots ir Saule, tāpēc mēs vienmēr novērojam tikai Mēness daļu, kas vērsta pret lielo spīdekli. Otra Mēness puse šajā laikā ir iegrimusi kosmiskā tumsā, gaidot savu kārtu, kas iznāks "gaismā". Attālums starp Mēnesi un Zemi ir aptuveni 384 467 km. Tātad, šodien mēs uzzināsim, cik daudz Mēness sver salīdzinājumā ar citiem Saules sistēmas “iemītniekiem”, kā arī pētīsim interesantus faktus par šo noslēpumaino zemes pavadoni.

Kāpēc Mēnesi tā sauc?

Senie romieši Mēnesi sauca par nakts gaismas dievieti, kuras vārdā galu galā tika nosaukts arī pats nakts spīdeklis. Saskaņā ar citiem avotiem vārdam "mēness" ir indoeiropiešu saknes un tas nozīmē "spilgts" - un tas ir pamatota iemesla dēļ, jo Zemes pavadonis pēc spilgtuma ir otrajā vietā pēc Saules. Sengrieķu valodā zvaigzni, kas naksnīgajās debesīs spīd ar aukstu dzeltenīgu gaismu, sauca par dievietes Selēnas vārdu.

Kāds ir Mēness svars?

Mēness sver aptuveni 7,3477 x 1022 kg.

Patiešām, fiziskā izteiksmē nav tādas lietas kā “planētas svars”. Galu galā svars ir spēks, ko ķermenis iedarbojas uz horizontālu virsmu. Alternatīvi, ja korpuss ir piekārts uz vertikālas vītnes, tad tā svars ir šī pavediena stiepes spēks, ko rada korpuss. Ir skaidrs, ka Mēness neatrodas uz virsmas un neatrodas “suspendētā” stāvoklī. Tātad no fiziskā viedokļa Mēnesim nav svara. Tāpēc pareizāk būtu runāt par šī debess ķermeņa masu.

Mēness svars un tā kustība – kādas ir attiecības?

Ilgu laiku cilvēki ir mēģinājuši atšķetināt Zemes pavadoņa kustības "noslēpumu". Mēness kustības teorija, ko pirmo reizi izveidoja amerikāņu astronoms E. Brauns 1895. gadā, kļuva par mūsdienu aprēķinu pamatu. Taču, lai noteiktu precīzu Mēness kustību, bija jāzina tā masa, kā arī dažādi trigonometrisko funkciju koeficienti.

Tomēr, pateicoties mūsdienu zinātnes sasniegumiem, ir kļuvis iespējams veikt precīzākus aprēķinus. Izmantojot lāzera attāluma noteikšanas metodi, jūs varat noteikt debess ķermeņa izmēru ar tikai pāris centimetru kļūdu. Tādējādi zinātnieki ir noskaidrojuši un pierādījuši, ka Mēness masa ir 81 reizi mazāka par mūsu planētas masu, bet Zemes rādiuss ir 37 reizes lielāks par to pašu Mēness parametru.

Protams, šādi atklājumi kļuva iespējami tikai līdz ar kosmosa satelītu laikmeta iestāšanos. Bet zinātnieki no Ņūtona universālās gravitācijas likuma lielā “atklājēja” laikmeta noteica Mēness masu, pētot plūdmaiņas, ko izraisa periodiskas debess ķermeņa stāvokļa izmaiņas attiecībā pret Zemi.

Mēness - īpašības un skaitļi

• virsma - 38 miljoni km 2, kas ir aptuveni 7,4% no Zemes virsmas
• tilpums - 22 miljardi m 3 (2% no tā paša sauszemes indikatora vērtības)
• vidējais blīvums - 3,34 g/cm 3 (pie Zemes - 5,52 g/cm 3)
• gravitācija ir vienāda ar 1/6 no zemes

Mēness ir diezgan “smags” debesu pavadonis, kas nav raksturīgs zemes planētām. Ja salīdzinām visu planētu pavadoņu masu, Mēness būs piektajā vietā. Pat Plutons, kas līdz 2006. gadam tika uzskatīts par pilnvērtīgu planētu, ir vairāk nekā piecas reizes mazāk masīvs nekā Mēness. Kā zināms, Plutons sastāv no akmeņiem un ledus, tāpēc tā blīvums ir zems - aptuveni 1,7 g/cm 3 . Bet Ganimēds, Titāns, Kalisto un Io, kas ir Saules sistēmas milzu planētu pavadoņi, pēc masas pārsniedz Mēnesi.

Ir zināms, ka jebkura ķermeņa gravitācijas spēks vai gravitācija Visumā slēpjas pievilkšanās spēka klātbūtnē starp dažādiem ķermeņiem. Savukārt pievilkšanas spēka lielums ir atkarīgs no ķermeņu masas un attāluma starp tiem. Tādējādi Zeme piesaista cilvēku savai virsmai - un nevis otrādi, jo planēta ir daudz lielāka. Šajā gadījumā gravitācijas spēks ir vienāds ar cilvēka svaru. Mēģināsim dubultot attālumu starp Zemes centru un cilvēku (piemēram, uzkāpsim kalnā 6500 km virs zemes virsmas). Tagad cilvēks sver četras reizes mazāk!

Bet Mēness pēc masas ir ievērojami zemāks par Zemi, tāpēc arī Mēness gravitācijas spēks ir mazāks par Zemes gravitācijas spēku. Tātad astronauti, kas pirmo reizi nolaidās uz Mēness virsmas, varēja veikt neiedomājamus lēcienus - pat ar smagu skafandru un citu "kosmosa" aprīkojumu. Galu galā uz Mēness cilvēka svars samazinās pat sešas reizes! Piemērotākā vieta “starpplanētu” olimpisko rekordu uzstādīšanai augstlēkšanā.

Tātad, tagad mēs zinām, cik daudz Mēness sver, tā galvenās īpašības, kā arī citus interesantus faktus par šī noslēpumainā zemes pavadoņa masu.

Iedomāsimies, ka dodamies ceļojumā pa Saules sistēmu. Kāda ir gravitācija uz citām planētām? Uz kuriem mēs būsim vieglāki nekā uz Zemes, un uz kuriem mēs būsim smagāki?

Kamēr mēs vēl neesam pametuši Zemi, veiksim šādu eksperimentu: garīgi nolaidīsimies uz vienu no Zemes poliem un tad iedomāsimies, ka esam nogādāti uz ekvatoru. Interesanti, vai mūsu svars ir mainījies?

Ir zināms, ka jebkura ķermeņa svaru nosaka pievilkšanas spēks (gravitācija). Tas ir tieši proporcionāls planētas masai un apgriezti proporcionāls tās rādiusa kvadrātam (par to mēs vispirms uzzinājām no skolas fizikas mācību grāmatas). Līdz ar to, ja mūsu Zeme būtu stingri sfēriska, tad katra objekta svars, kas pārvietojas pa tās virsmu, paliktu nemainīgs.

Bet Zeme nav bumba. Tas ir saplacināts pie poliem un izstiepts gar ekvatoru. Zemes ekvatoriālais rādiuss ir par 21 km garāks nekā polārais rādiuss. Izrādās, ka gravitācijas spēks iedarbojas uz ekvatoru it kā no tālienes. Tāpēc viena un tā paša ķermeņa svars dažādās Zemes vietās nav vienāds. Objektiem jābūt vissmagākajiem pie zemes poliem un vieglākajiem pie ekvatora. Šeit tie kļūst par 1/190 vieglāki nekā to svars pie stabiem. Protams, šīs svara izmaiņas var noteikt, tikai izmantojot atsperu svarus. Neliels objektu svara samazinājums pie ekvatora notiek arī centrbēdzes spēka dēļ, kas rodas no Zemes rotācijas. Tādējādi pieauguša cilvēka svars, kas ierodas no augstiem polārajiem platuma grādiem līdz ekvatoram, kopumā samazināsies par aptuveni 0,5 kg.

Tagad der jautāt: kā mainīsies cilvēka svars, kas ceļo pa Saules sistēmas planētām?

Mūsu pirmā kosmosa stacija ir Marss. Cik daudz cilvēks svērs uz Marsa? Nav grūti veikt šādu aprēķinu. Lai to izdarītu, jums jāzina Marsa masa un rādiuss.

Kā zināms, “sarkanās planētas” masa ir 9,31 reizi mazāka par Zemes masu, un tās rādiuss ir 1,88 reizes mazāks par zemeslodes rādiusu. Tāpēc pirmā faktora darbības dēļ gravitācijai uz Marsa virsmas vajadzētu būt 9,31 reizi mazākai, bet otrā – 3,53 reizes lielākai par mūsējo (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Galu galā tas veido nedaudz vairāk par 1/3 no Zemes gravitācijas (3,53: 9,31 = 0,38). Tādā pašā veidā jūs varat noteikt jebkura debess ķermeņa gravitācijas stresu.

Tagad vienosimies, ka uz Zemes astronauts-ceļotājs sver tieši 70 kg. Tad citām planētām mēs iegūstam šādas svara vērtības (planētas ir sakārtotas augošā svara secībā):

Plutons 4,5 Merkurs 26,5 Marss 26,5 Saturns 62,7 Urāns 63,4 Venēra 63,4 Zeme 70,0 Neptūns 79,6 Jupiters 161,2
Kā redzam, Zeme gravitācijas ziņā ieņem starpstāvokli starp milzu planētām. Uz diviem no tiem - Saturns un Urāns - gravitācijas spēks ir nedaudz mazāks nekā uz Zemes, bet uz pārējiem diviem - Jupitera un Neptūna - tas ir lielāks. Tiesa, Jupiteram un Saturnam svars dots, ņemot vērā centrbēdzes spēka darbību (tie ātri griežas). Pēdējais samazina ķermeņa svaru pie ekvatora par vairākiem procentiem.

Jāatzīmē, ka milzu planētām svara vērtības ir norādītas augšējā mākoņu slāņa līmenī, nevis cietās virsmas līmenī, kā Zemei līdzīgām planētām (Merkurs, Venera, Zeme, Marss). ) un Plutons.

Uz Veneras virsmas cilvēks būs gandrīz par 10% vieglāks nekā uz Zemes. Bet uz Merkura un Marsa svara samazinājums notiks 2,6 reizes. Kas attiecas uz Plutonu, cilvēks uz tā būs 2,5 reizes vieglāks nekā uz Mēness vai 15,5 reizes vieglāks nekā zemes apstākļos.

Bet uz Saules gravitācija (pievilkšanās) ir 28 reizes spēcīgāka nekā uz Zemes. Cilvēka ķermenis tur svērtu 2 tonnas un uzreiz tiktu saspiests ar savu svaru. Taču pirms Saules sasniegšanas viss pārvērstos karstā gāzē. Vēl viena lieta ir sīki debess ķermeņi, piemēram, Marsa pavadoņi un asteroīdi. Daudzās no tām viegli var līdzināties... zvirbulim!

Ir pilnīgi skaidrs, ka cilvēks var ceļot uz citām planētām tikai īpašā hermētiskā skafandrā, kas aprīkots ar dzīvības uzturēšanas ierīcēm. Skafandera svars, ko amerikāņu astronauti valkāja uz Mēness virsmas, ir aptuveni vienāds ar pieauguša cilvēka svaru. Tāpēc vērtībām, ko esam norādījuši kosmosa ceļotāja svaram uz citām planētām, ir jābūt vismaz dubultotām. Tikai tad mēs iegūsim svara vērtības, kas ir tuvas faktiskajām.

Vai jūs interesē astronomija? Kā ar fiziku? Varbūt bērnībā sapņoji kļūt par astronautu?
Vai vēlaties uzzināt, cik daudz jūs (vai kāds objekts) sverat uz Saturnu vai uz Merkuru, Jupiteru? Izmantojiet tiešsaistes svara kalkulatoru uz dažādām planētām!

Vai jūs zināt, ka jūsu svars pat uz Zemes nav visur vienāds?

Galu galā Zeme nav sfēra, bet tā ir saplacināta pie poliem un izstiepta gar ekvatoru. Izrādās, ka Zemes ekvatoriālais rādiuss ir garāks par polāro un gravitācijas spēks pie ekvatora, šķiet, darbojas no tālienes. Tāpēc svars dažādās Zemes vietās ir atšķirīgs - pie ekvatora tas ir vieglāks, bet pie poliem tas ir smagāks.

Nebaidieties, ja, ceļojot no ekvatora uz polu, pēkšņi pieņematies svarā par 0,5 kg. Patiesībā tevī nekas nav mainījies!

No kā ir atkarīgs mūsu svars? Nu jā, protams, no planētas gravitācijas! Kosmosā, kur nav gravitācijas, visi cilvēki un arī objekti atrodas bezsvara stāvoklī. Viņi nesver neko, pilnīgi neko un mierīgi peld kosmosā!

Un tā kā gravitācijas spēks uz dažādām planētām ir atšķirīgs, mūsu ķermeņa svars būs atšķirīgs. Uz Mēness tu virzīsies milzīgos lēcienos, jo... jūsu svars būs mazs, un uz kādas neitronu zvaigznes jūsu svars būs tāds, ka jūs pat nevarat spert soli.

Tātad, viss mūsu pasaulē ir ļoti relatīvs... un arī svars.