Właściwsze byłoby pytanie: „Jaka jest masa planety Ziemia ?” 1 Szybka odpowiedź to około 6 000 000 000 000 000 000 000 000 (6 x 10 24 ) kilogramów.
Interesujące pytanie podrzędne brzmi: „Jak ktoś to rozgryzł?” To nie tak, że planeta każdego ranka wchodzi na wagę , zanim weźmie prysznic. Pomiar masy planety wywodzi się z przyciągania grawitacyjnego Ziemi do obiektów znajdujących się w jej pobliżu.
Okazuje się, że dowolne dwie masy przyciągają się grawitacyjnie. Jeśli umieścisz dwie kule do kręgli blisko siebie, będą się przyciągać grawitacyjnie. Przyciąganie jest bardzo niewielkie, ale jeśli twoje instrumenty są wystarczająco czułe, możesz zmierzyć przyciąganie grawitacyjne, jakie wywierają na siebie dwie kule do kręgli. Na podstawie tego pomiaru można było określić masę dwóch obiektów. To samo dotyczy dwóch piłek golfowych, ale przyciąganie jest jeszcze mniejsze, ponieważ siła grawitacji zależy od masy obiektów.
Newton wykazał, że dla obiektów kulistych można przyjąć upraszczające założenie, że cała masa obiektu jest skoncentrowana w środku kuli. Poniższe równanie wyraża przyciąganie grawitacyjne, jakie wywierają na siebie dwa kuliste obiekty:
F = G(M1*M2/ R2 )
- F to siła przyciągania między nimi.
- G jest stałą, która wynosi 6,67259 x 10 -11 m 3 /kg s 2 .
- M1 i M2 to dwie masy, które się nawzajem przyciągają.
- R to odległość oddzielająca dwa obiekty.
Załóżmy, że Ziemia jest jedną z mas (M1), a kula o masie 1 kg jest drugą (M2). Siła między nimi wynosi 9,8 kg*m/s 2 – możemy ją obliczyć, upuszczając kulę o masie 1 kg i mierząc przyspieszenie, jakie nakłada na nią ziemskie pole grawitacyjne (9,8 m/s 2 ).
Promień Ziemi wynosi 6 400 000 metrów (6 999 125 jardów). Jeśli wstawisz wszystkie te wartości i rozwiążesz M1, okaże się, że masa Ziemi wynosi 6 000 000 000, 000 000 000 000 000 kilogramów (6 x 10 24 kilogramy lub 1,3 x 10 25 funtów).
1 „Bardziej właściwe” jest pytanie o masę niż o wagę, ponieważ waga jest siłą, której wyznaczenie wymaga pola grawitacyjnego. Możesz wziąć kulę do kręgli i zważyć ją na Ziemi i na Księżycu. Ciężar na Księżycu będzie równy jednej szóstej tego, co na Ziemi, ale masa w obu miejscach jest taka sama. Aby zważyć Ziemię, musielibyśmy wiedzieć, w którym polu grawitacyjnym obiektu chcemy obliczyć wagę. Z drugiej strony masa Ziemi jest stała.
Pierwotnie opublikowany: 30 czerwca 2009 r.
Często zadawane pytania dotyczące masy Ziemi
Jak obliczana jest masa Ziemi?
Jaka jest większość masy Ziemi?
Jak Cavendish obliczył masę Ziemi?
Jaka jest prosta definicja masy?
Dużo więcej informacji
Powiązane artykuły
- Jak działają siła, moc, moment obrotowy i energia
- Jak działa grawitacja?
- Jak działa asysta grawitacyjna z satelitami międzyplanetarnymi?
- Jak działają przemienniki momentu obrotowego
- Jak działa szczególna teoria względności
- Jak działa nieważkość
- Jak działają elektromagnesy
Więcej świetnych linków
- Klasa fizyki
- Msza Ziemi
