Acasă › Proverbe › Cât cântărește un astronaut? Greutate pe Lună și planete Cât vei cântări pe Marte.

Cât cântărește un astronaut? Greutate pe Lună și planete Cât vei cântări pe Marte.

Să ne imaginăm că mergem într-o excursie în sistemul solar. Care este gravitația pe alte planete? Pe care vom fi mai ușori decât pe Pământ și pe care vom fi mai grei?

Deși nu am părăsit încă Pământul, să facem următorul experiment: să coborâm mental la unul dintre polii Pământului și apoi să ne imaginăm că am fost transportați la ecuator. Mă întreb dacă greutatea noastră s-a schimbat?

Se știe că greutatea oricărui corp este determinată de forța de atracție (gravitație). Este direct proporțională cu masa planetei și invers proporțională cu pătratul razei acesteia (am aflat despre asta mai întâi dintr-un manual de fizică școlar). În consecință, dacă Pământul nostru ar fi strict sferic, atunci greutatea fiecărui obiect care se mișcă de-a lungul suprafeței sale ar rămâne neschimbată.

Dar Pământul nu este o minge. Este turtit la poli și alungit de-a lungul ecuatorului. Raza ecuatorială a Pământului este cu 21 km mai lungă decât raza polară. Se dovedește că forța gravitației acționează asupra ecuatorului ca de departe. Nu este de mirare că greutatea aceluiași corp în diferite locuri de pe Pământ nu este aceeași. Obiectele ar trebui să fie cele mai grele la polii pământului și cele mai ușoare la ecuator. Aici devin cu 1/190 mai ușoare decât greutatea lor la poli. Desigur, această modificare a greutății poate fi detectată doar cu ajutorul unui cântar cu arc. O scădere ușoară a greutății obiectelor de la ecuator are loc și din cauza forței centrifuge care decurge din rotația Pământului. Astfel, greutatea unui adult care sosește de la latitudini polare mari la ecuator va scădea în total cu aproximativ 0,5 kg.

Acum este oportun să ne întrebăm: cum se va schimba greutatea unei persoane pe măsură ce călătorește prin întinderile sistemului solar?

Prima noastră stație spațială este Marte. Cât va cântări o persoană pe Marte? Nu este greu să faci un astfel de calcul. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți masa și raza lui Marte.

După cum se știe, masa „planetei roșii” este de 9,31 ori mai mică decât masa Pământului, iar raza sa este de 1,88 ori mai mică decât raza globului. În consecință, datorită acțiunii primului factor, forța gravitației pe suprafața lui Marte ar trebui să fie de 9,31 ori mai mică, iar din cauza celui de-al doilea, de 3,53 ori mai mare decât a noastră (1,88 . 1,88 = 3,53 ). În cele din urmă, acesta constituie puțin mai mult de 1/3 din gravitația Pământului acolo (3,53: 9,31 = 0,38). În același mod, puteți determina stresul gravitațional asupra oricărui corp ceresc.

Pământul, sub stresul gravitației, ocupă o poziție intermediară între planetele gigantice. Pe două dintre ele - Saturn și Uranus - forța gravitației este ceva mai mică decât pe Pământ, iar pe celelalte două - Jupiter și Neptun - este mai mare. Adevărat, pentru Jupiter și Saturn greutatea a fost dată ținând cont de acțiunea forței centrifuge (se rotesc rapid). Acesta din urmă reduce greutatea corporală cu câteva procente.

Trebuie remarcat faptul că pentru planetele gigantice valorile greutății sunt date la nivelul stratului superior de nori, și nu la nivelul suprafeței solide, ca și pentru planetele asemănătoare Pământului (Mercur, Venus, Pământ, Marte). ) și Pluto.

Pe suprafața lui Venus, o persoană va fi cu aproape 10% mai ușoară decât pe Pământ. Dar pe Mercur și Marte reducerea greutății va avea loc de 2,6 ori. În ceea ce privește Pluto, o persoană de pe el va fi de 2,5 ori mai ușoară decât pe Lună sau de 15,5 ori mai ușoară decât în condițiile pământești.

Este destul de clar că o persoană poate călători pe alte planete doar într-un costum spațial special sigilat, echipat cu dispozitive de susținere a vieții. Greutatea costumului spațial al astronauților americani, în care au mers la suprafața Lupa, este aproximativ egală cu greutatea unui adult. Prin urmare, valorile pompei date pentru greutatea unui călător în spațiu pe alte planete trebuie cel puțin dublate. Abia atunci vom obține valori de greutate apropiate de cele reale.

Să ne imaginăm că mergem într-o călătorie prin sistemul solar. Care este gravitația pe alte planete? Pe care vom fi mai ușori decât pe Pământ și pe care vom fi mai grei?

Dar Pământul nu este o minge. Este turtit la poli și alungit de-a lungul ecuatorului. Raza ecuatorială a Pământului este cu 21 km mai lungă decât raza polară. Se dovedește că forța gravitației acționează asupra ecuatorului ca de departe. De aceea, greutatea aceluiași corp în diferite locuri de pe Pământ nu este aceeași. Obiectele ar trebui să fie cele mai grele la polii pământului și cele mai ușoare la ecuator. Aici devin cu 1/190 mai ușoare decât greutatea lor la poli. Desigur, această modificare a greutății poate fi detectată doar cu ajutorul unui cântar cu arc. O scădere ușoară a greutății obiectelor de la ecuator are loc și din cauza forței centrifuge care decurge din rotația Pământului. Astfel, greutatea unui adult care sosește de la latitudini polare mari la ecuator va scădea cu un total de aproximativ 0,5 kg.

Acum este oportun să ne întrebăm: cum se va schimba greutatea unei persoane care călătorește prin planetele sistemului solar?

După cum se știe, masa „planetei roșii” este de 9,31 ori mai mică decât masa Pământului, iar raza sa este de 1,88 ori mai mică decât raza globului. Prin urmare, datorită acțiunii primului factor, gravitația de pe suprafața lui Marte ar trebui să fie de 9,31 ori mai mică, iar din cauza celui de-al doilea, de 3,53 ori mai mare decât a noastră (1,88 * 1,88 = 3,53). În cele din urmă, acesta constituie puțin mai mult de 1/3 din gravitația Pământului acolo (3,53: 9,31 = 0,38). În același mod, puteți determina stresul gravitațional asupra oricărui corp ceresc.

Acum să fim de acord că pe Pământ un astronaut-călător cântărește exact 70 kg. Apoi pentru alte planete obținem următoarele valori de greutate (planetele sunt aranjate în ordine crescătoare a greutății):

Pluto 4,5 Mercur 26,5 Marte 26,5 Saturn 62,7 Uranus 63,4 Venus 63,4 Pământ 70,0 Neptun 79,6 Jupiter 161,2
După cum putem vedea, Pământul ocupă o poziție intermediară între planetele gigantice în ceea ce privește gravitația. Pe două dintre ele - Saturn și Uranus - forța gravitației este ceva mai mică decât pe Pământ, iar pe celelalte două - Jupiter și Neptun - este mai mare. Adevărat, pentru Jupiter și Saturn greutatea este dată ținând cont de acțiunea forței centrifuge (se rotesc rapid). Acesta din urmă reduce greutatea corporală la ecuator cu câteva procente.

Dar pe Soare, gravitația (atracția) este de 28 de ori mai puternică decât pe Pământ. Un corp uman ar cântări 2 tone acolo și ar fi zdrobit instantaneu de propria greutate. Cu toate acestea, înainte de a ajunge la Soare, totul s-ar transforma în gaz fierbinte. Un alt lucru sunt corpurile cerești minuscule, cum ar fi lunile lui Marte și asteroizii. În multe dintre ele poți să semene cu ușurință... cu o vrabie!

Este destul de clar că o persoană poate călători pe alte planete doar într-un costum spațial special sigilat, echipat cu dispozitive de susținere a vieții. Greutatea costumului spațial pe care astronauții americani l-au purtat pe suprafața lunii este aproximativ egală cu greutatea unui adult. Prin urmare, valorile pe care le-am dat pentru greutatea unui călător în spațiu pe alte planete trebuie cel puțin dublate. Abia atunci vom obține valori de greutate apropiate de cele reale.

Greutatea oricărui corp, așa cum am învățat la lecțiile de fizică din școală, este determinată de forța gravitațională, care este direct proporțională cu masa planetei și invers proporțională cu pătratul razei acesteia. Astfel, este clar că în funcție de mărimea și mărimea planetei se va modifica și greutatea unui corp plasat pe suprafața planetei.

Chiar și pe Pământ, deoarece nu este strict sferic, greutatea oricărui obiect variază în funcție de latitudine. Pământul este turtit la poli și alungit de-a lungul ecuatorului. Prin urmare, o persoană care cântărește, să zicem, 80 de kilograme în regiunea Cercului Arctic va pierde aproximativ 0,5 kilograme la ecuator.

Cum se va schimba greutatea unei persoane pe diferite planete ale sistemului solar?

Mercur

Masa lui Mercur este o douăzecime din masa Pământului. Măsurătorile de radioastronomie ale acestei planete au fost efectuate pentru prima dată în 1961 de americanii Howard, Barrett și Haddock. În anii 70 ai secolului trecut și în 2011, navele spațiale Mariner și Messenger au fost trimise la Mercur. Pe Mercur, un om care cântărește 80 kg ar cântări abia mai mult de 30 kg.

Venus

Această planetă este numită uneori „sora Pământului” deoarece masa și dimensiunea lui Venus și a Pământului nu sunt prea diferite una de cealaltă. Venus este doar puțin mai mică decât planeta noastră natală. Cercetări ale oamenilor de știință sovietici ai rachetei Energia și corporației spațiale. Korolev, care a trimis nava spațială Venera 1 în 1967, a arătat că greutatea unei persoane de aici nu ar fi prea diferită de cea de pe Pământ. Greutatea de 80 de kilograme pe Venus ar scădea la 72 de kilograme și jumătate.

Marte

Masa lui Marte este de 10,7% din masa Pământului. Începând cu anii 60 ai secolului trecut, Marte a fost studiat activ atât de oamenii de știință noștri, cât și de cei străini. Aici au fost trimise misiunile „Marte” și „Phobos” (URSS), „Mariner”, „Viking” (SUA), „Mangalyan” (India) etc.

Datorită acestor studii, știm că pe Marte greutatea unei persoane, care pe Pământ este de 80 kg, va scădea la 30 kg.

Jupiter

Masa lui Jupiter este de 318 mase Pământului. A fost posibil să se studieze Jupiter, compoziția atmosferei sale, masa și alți parametri cu ajutorul lansării navelor spațiale Pioneer (URSS), Voyager (SUA) și altele.

Greutatea unei persoane (dacă are 80 kg) ar ajunge aici la 189 kg. Trebuie luat în considerare faptul că greutatea este dată pentru stratul superior de nor, și nu pentru suprafața solidă, care este atât de adânc în Jupiter încât oamenii de știință știu puține despre procesele care au loc acolo.

Saturn

Masa acestei planete este de 95 de mase Pământului. În aceste zile, Saturn a fost explorat folosind telescopul spațial Hubble, precum și programele de lansare a navelor spațiale Pioneer și Voyager.

La granița stratului de nori al lui Saturn, greutatea oricărui corp se apropie de cea a Pământului, așa că 80 de kilograme aici se vor transforma în 73. Cert este că studiile au arătat densitatea extrem de scăzută a acestei planete. Este mai mică decât densitatea apei.

Uranus

Cercetările din programul Voyager 2 au permis oamenilor de știință să afle că masa lui Uranus este egală cu 14 mase Pământului. Cu toate acestea, din cauza densității scăzute, greutatea unei persoane pe Uranus ar diferi puțin de greutatea sa pe Pământ. De la 80 de kilograme ar mai fi 71 de kg.

Neptun

Neptun are o masă egală cu 17 a Pământului. Pe acest „gigant gazos”, atât de departe de Soare încât uneori este numit „gigant de gheață”, greutatea unei persoane, egală cu 80 kg pe Pământ, ar ajunge la 90 de kilograme.

Pluton

Acest mic corp ceresc, a cărui masă este de 0,0025 din masa Pământului (adică de 500 de ori mai ușor decât Pământul!) a fost descoperit în 1930. Oamenii de știință sovietici din anii 1950 au sugerat că Pluto nu este o planetă în sens strict, ci aparține unor corpuri cerești numite „planete pitice”. În 2006, Pluto și-a pierdut „titlul” ca planetă și a fost clasificat drept planetă pitică.O persoană care cântărește 80 de kilograme pe Pământ ar cântări doar 5 kilograme pe Pluto.

Obiectele sau oamenii, cum ar fi astronautul care săritură din imagine, cântăresc mai puțin pe Lună decât pe Pământ din cauza câmpului gravitațional mai slab al Lunii. Gravitația este forța fundamentală a gravitației care se extinde prin spațiul cosmic și acționează asupra tuturor corpurilor fizice.

Atracția gravitațională dintre oricare două corpuri, de exemplu între o planetă și o persoană, poate fi cuantificată dacă se cunosc masa fiecărui corp și distanța dintre ele. Masa, menținută constantă, este o măsură cantitativă a materiei conținute într-un corp. În ceea ce privește greutatea, este o măsură a forței gravitaționale care acționează asupra unui corp. Cu cât câmpul gravitațional este mai puternic, cu atât greutatea corpului va fi mai mare și accelerația acestuia va fi mai mare; cu cât câmpul gravitațional este mai slab, cu atât corpul va avea mai puțină greutate și cu atât va experimenta mai puțină accelerație. Caracteristicile de putere ale câmpurilor gravitaționale depind de dimensiunea corpurilor pe care le înconjoară, astfel încât greutatea oricărui corp nu este o valoare fixă.

În imagine Luna(stânga)Și Pământ(pe dreapta):

Pe Lună, greutatea unui astronaut este redusă de șase ori în comparație cu greutatea lui pe Pământ, deoarece forța gravitațională de pe Lună este doar o șesime din cea de pe Pământ.
La întoarcerea de pe Lună (imaginea dreapta), astronautul prezentat în imaginea de mai jos cântărește pe Pământ de șase ori mai mult decât a cântărit pe Lună. Având mai multă masă decât Luna, Pământul dezvoltă o atracție gravitațională mai mare.

Ca pietrele într-o fântână

În câmpurile gravitaționale descrise schematic în figura de mai jos, Luna (partea stângă a figurii) creează mai puțină forță gravitațională decât Pământul mai masiv (partea dreaptă a figurii). Sfidarea gravitației este ca și cum ai coborî dintr-o fântână. Cu cât gravitația este mai mare, cu atât sondele sunt mai adânci și pereții ei sunt mai abrupți.

Esența gravitației reciproce a corpurilor

Luna și Pământul (respectiv, imaginile din stânga și din dreapta de deasupra textului) atrag corpuri situate lângă suprafața lor; corpurile, la rândul lor, creează și o forță de atracție proporțională cu masa lor. Distanța mai mare dintre Lună și persoana din imaginea din stânga și masa mai mică a Lunii contribuie la o conexiune gravitațională mai slabă, în timp ce pentru cuplul din imaginea dreaptă, masa mai mare a Pământului oferă o atracție mai puternică.

Luna, după Soare, este al doilea cel mai strălucitor obiect. Este al cincilea obiect ca mărime din sistemul solar. Distanța medie dintre centrele Lunii și Pământ este de 384.467 km. Masa Lunii corespunde valorii 7,33 * 1022 kg.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au făcut încercări de a descrie și explica mișcarea acesteia. Baza tuturor calculelor moderne este teoria lui Brown, care a fost creată la începutul secolelor XIX - XX. Pentru a determina mișcarea exactă a acesteia, era nevoie de mai mult decât masa Lunii. Au fost luați în considerare numeroși coeficienți ai funcțiilor trigonometrice. Știința modernă este capabilă să facă calcule mai precise.

Gama cu laser face posibilă măsurarea dimensiunilor obiectelor cerești cu o eroare de doar câțiva centimetri. Cu ajutorul acestuia, s-a stabilit că masa Lunii este semnificativ mai mică decât masa planetei noastre (de 81 de ori), iar raza sa este de 37 de ori mai mică. Multă vreme nu a fost posibil să se determine cu exactitate această valoare, dar lansarea sateliților spațiali a făcut posibilă deschiderea de noi perspective. Se știe un fapt interesant că pe vremea lui Newton masa Lunii era determinată de magnitudinea mareei pe care o provoca.

Putem vedea suprafața iluminată a acestui satelit în diferite moduri. Partea vizibilă a discului iluminată de Soare se numește fază. Există patru faze în total: suprafața complet întunecată a Lunii este luna nouă, luna în creștere este primul sfert, discul complet iluminat este luna plină, jumătatea iluminată de pe a doua parte este ultimul sfert. Ele sunt exprimate în sutimi și zecimi de unitate. Schimbarea tuturor fazelor lunare este perioada sinodica, care reprezinta revolutia Lunii de la faza de luna noua la luna noua ulterioara. Se mai numește și lună sinodică, egală cu aproximativ 29,5 zile. În această perioadă de timp, Luna va putea călători de-a lungul orbitei și va avea timp să fie în aceeași fază de două ori. Perioada orbitală siderale, care durează 27,3 zile, este revoluția completă a Lunii în jurul Pământului.

Este o afirmație greșit comună că vedem suprafața Lunii dintr-o parte și că nu se rotește. Mișcările Lunii au loc sub formă de rotație în jurul axei sale și de revoluție în jurul Pământului și al Soarelui

O revoluție completă în jurul propriei axe are loc în 27 de zile pământești și 43 de minute. și ora 7. Circulația pe o orbită eliptică în jurul Pământului (o revoluție completă) are loc în același timp. Acest lucru este influențat de mareele din scoarța lunară, care provoacă maree pe Pământ, care apar sub influența gravitației lunare.

Fiind la o distanță mai mare de Lună decât Pământ, Soarele, datorită masei sale enorme, atrage Luna de două ori mai puternic decât Pământul. Pământul distorsionează traiectoria Lunii în jurul Soarelui. În raport cu Soarele, traiectoria acestuia este întotdeauna concavă.

Luna nu are atmosferă, cerul deasupra ei este mereu negru. Datorită faptului că undele sonore nu călătoresc în vid, pe această planetă este liniște deplină. Sub razele directe ziua este de multe ori mai mare decât apa, iar noaptea atinge -150 C. Luna este una. Densitatea sa este de numai 3,3 ruble. mai multă apă. Pe suprafața sa există câmpii uriașe care sunt acoperite cu lavă solidificată, multe cratere formate atunci când forța gravitațională este inferioară gravitației pământului, iar greutatea Lunii este mai mică decât a Pământului, astfel încât o persoană se poate micșora de 6 ori în timp ce pe luna.

Folosind substanțe radioactive, oamenii de știință au determinat vârsta aproximativă a Lunii, care este de 4,65 miliarde de ani. Conform ultimei ipoteze cele mai plauzibile, se presupune că formarea Lunii a avut loc ca urmare a unei coliziuni gigantice a unui imens corp ceresc cu tânărul Pământ. Potrivit unei alte teorii, Pământul și Luna s-au format independent în părți complet diferite ale sistemului solar.

Popular în categoria: