Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Сколько весит земля


масса Земли в тоннах, распределение массы, сравнение массы Земли с другими планетами

В среднем Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн. Это число содержит 21 знак после запятой - если визуально представить такую цифру, то от количества нулей зарябит в глазах! При этом определить массу Земли не так просто, как скажем, вес арбуза. Ведь невозможно взять и взвесить на весах целую планету! Так сколько весит Земля? Немало прошло веков, прежде, чем ученые нашли ответ на этот вопрос.

Представление о параметрах Земли – немного истории

На заре человечества существовали свои понятия о размере, форме и массе Земли. В представлении древних людей, модель Земли напоминала полусферу («плоскую тарелку»), размещенную на трех китах и огромной черепахе, стоящей в самом основании этой пирамиды мироздания. Как вариант, вместо китов могли выступать слоны. Как бы там ни было, в древности существовало единое мнение – Земля была плоской и имела свой край.

В эпоху Средневековья представления о форме и весе Земли претерпели первые прогрессивные изменения. Первооткрывателем сферической формы Земли стал Джордано Бруно, который за свои убеждения был отправлен на костер инквизиции. Другой весомый вклад в науку о Земле внес кругосветный путешественник Магеллан, на практике подтвердивший теорию о том, что Земля круглая.

Сколько весит наша Земля – первые открытия

Итак, Земля является физическим телом и обладает определенными свойствами, основное из которых – вес. Это открытие средневековых ученых дало начало целому ряду научных открытий и исследований. Сколько же весит Земля? Согласно законам физики, весом называют силу воздействия тела на опору. Однако Земля не имеет опоры в физическом смысле. Получается, что и веса у Земли никакого нет. А вот масса есть, да еще и какая!

Сколько весит Земля в кг?

Впервые определить размер Земли попытался древнегреческий ученый Эрастосфен. Измеряя с помощью палки тень в разных городах Греции и сравнивая результаты, Эратосфен получил формулу вычисления объема Земли.

Это интересно!

На этих страницах вы можете узнать:
Сколько весит облако
Сколько весит танк
Сколько весит мозг
Сколько весит яйцо
Калькулятор веса

Затем был знаменитый итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей, открывший в XVII веке закон свободного падения. Эстафету великих открытий принял Исаак Ньютон, благодаря которому мир узнал о законе гравитации. Итак, согласно этому закону, сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Теперь осталось только использовать формулы и вычислить, сколько весит Земля. Впервые массу Земли определил шотландский доктор Н. Мэкелин в 1774 году. По результатам вычислений, масса планеты составила 5,879 секстиллионов тонн. Впрочем, в настоящее время этот показатель несколько увеличился – до 5,976 секстиллионов тонн.

Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн.

Однако эти расхождения никак не являются свидетельством наличия неточностей в расчетах средневекового ученого. Наоборот, данные измерения поражают своей точностью, а расхождение показателей объясняется постоянным увеличением массы нашей Земли за счет оседания космической пыли. Каждый год Земля становится тяжелее примерно на 30 000 тонн!

Кстати, на основе принципа гравитации можно измерить вес Земли достаточно просто. На нить подвешиваем маленький груз и измеряем его точное положение. Рядом располагаем тонну свинца. Взаимное притяжение между двумя телами заставит маленький груз немного отклониться в сторону – менее, чем на 0,00002 мм. Это очень маленькая величина, однако на ее основе можно вычислить массу Земли. Достаточно измерить силу земного притяжения по отношению к весу и силу притяжения маленького груза к свинцу. На основании полученной относительной разницы можно рассчитать массу Земли.

Распределение массы Земли

Известно, что по составу наша планета неоднородная. Итак, вот примерное распределение общей массы Земли (по убывающей):

  • Мантия – оболочка, состоящая из силикатов железа, кальция и магния. Ее масса составляет 4,043 х 1024 кг
  • Ядро, в состав которого входит железо и никель - около 1,93 х 1024 кг
  • Земная кора, являющаяся средой обитания человечества – 0,026 х 1024 кг
  • Гидросфера – на ее долю приходится около 0,0014 х 1024 кг
  • Атмосфера занимает примерно 0,0000051 х 1024 кг

 

Сколько весит Земля – по сравнению с другими планетами?

Наша Земля – самая большая среди планет Земной группы. К примеру, масса Марса составляет около 0,108 земного веса, Венеры – 0,815, а Меркурия – 0,055.

А вот планеты-газовые гиганты во множество раз больше Земли и во столько же тяжелее. Если сравнивать с Юпитером, то наша планета легче в 317,8 раз – впрочем, до этого «великана» далеко любому другому «обитателю» Солнечной системы. Для сравнения: Сатурн тяжелее Земли в 95,1 раз, Нептун – в 17,2 раза, Уран – в 14,5 раз.

Теперь мы знаем, сколько весит Земля, а также соотношение ее массы к весу других планет Солнечной системы.  

Масса Земли в цифрах

Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Масса Земли

Масса Земли достигает отметки в 5.9736 х 1024 кг. Это крупное число, но, чтобы наш мозг попал в шоковое состояние, то в полном виде – 5 973 600 000 000 000 000 000 000 000 кг. Вау!

Как узнать массу Земли?

Но ведь интереснее узнать, как вообще смогли понять, какая масса Земли? Все дело в гравитации, которую наша планета оказывает на ближайшие объекты.

Физика говорит нам, что любые тела с массой притягиваются. Если вы положите рядом два бильярдных шарика, то они будут стремиться к соседнему. Эта сила не заметна нам, но приборы улавливают благодаря своей чувствительности. Это вычисление поможет вывести массу обоих.

Ньютон предположил, что масса сферических объектов сосредоточена в их центрах. Тогда можно воспользоваться уравнением:

F = G (M1* M2/R2).

  • F – сила тяжести между ними.
  • G – постоянная = 6.67259 × 10-11 м3/кг с2.
  • -M1 и M2 – притягивающиеся массы.
  • R – дистанция между ними.

Допустим, что одна из масс представлена Землей, а второй будет килограммовая сфера. Сила между ними – 9.8 кг * м/с2. Земной радиус – 6 400 000 м. Если добавите эти значения в формулу, то получите 6 x 1024 кг.

Важно отметить, что в вопросе правильно использовать слово «масса», а не «вес», потому что последнее понятие выступает силой, которая нужна для вычисления гравитационного поля. Можно взять мяч и взвесить его на Земле и Луне, и отметка будет меняться. Но масса – стабильное число и земная – постоянна.

Кажется, что это много, но не будем забывать, что в нашей системе есть объекты и крупнее. Например, наша звезда превосходит земную массу в 330000 раз, а Юпитер в 318 раз. Есть, конечно, и крошки. Так марсианская масса занимает лишь 11% земной.

Нам повезло из-за наивысшего показателя планетарной плотности в системе – 5.52 г/см3. Это значение досталось от металлического ядра, вокруг которого сосредоточен слой скалистой мантии. Менее плотные планеты, вроде гигантского Юпитера, представлены водородом и прочими газами. Теперь вы знаете чему равна масса Земли.

Читайте также:


Строение Земли

Вес планеты Земля - Libtime

  1. Главная
  2. Природа
  3. Вес планеты Земля
Елена Голец 4527 Первым определил вес планеты Земля в 1798 году знаменитый английский ученый Кавендиш (1731–1811). Он воспользовался законом тяготения Ньютона и впервые применил для взвешивания Земли простой по идее прибор, называемый крутильными весами. Генри Кавендиш - первый определил вес планеты Земля с помощью крутильных весов. Принцип этих весов положен в основу современного гравитационного вариометра. Этот прибор обладает исключительно большой чувствительностью и широко применяется в георазведке.

Размеры планеты Земля

Земля – сравнительно большое мировое (небесное) тело. Размеры планеты Земля таковы:
  • полярный радиус – 6 тысяч 357 километров,
  • экваториальный радиус немного более 6 тысяч 378 километров,
  • полярный диаметр 12 тысяч 714 километров,
  • экваториальный диаметр 12 тысяч 757 километров,
  • длина меридиана, т. е. окружности, проведенной через оба полюса, 40 тысяч 4 километра;
  • длина экватора 40 тысяч 75 километров;
  • поверхность всего земного шара около 510 миллионов квадратных километров;
  • из них суши около 148 миллионов километров,
  • морей и океанов около 362 миллионов квадратных километров;
  • объем всей Земли составляет 1 биллион 83 миллиарда кубических километров,
  • плотность Земли в 5,5 раз больше плотности воды,
  • вес планеты Земля около 6 тысяч триллионов тонн, точнее 5 989 000 000 000 000 000 000 тонн.
Если бы можно было погрузить всю массу Земли в вагоны, нагружая по 50 тонн, то получился бы поездной состав, превышающий по длине в 8 миллиардов раз расстояние от Земли до Солнца. Вот как велика и тяжела наша Земля! Вес планеты Земля.

Плотность планеты Земля

Средняя плотность планеты Земля в 4 раза больше средней плотности Солнца и в 5,5 раз плотнее воды. Отдельные металлы, залегающие в недрах Земли, обладают еще большей плотностью. Так, например, платина в 21 раз плотнее воды. Однако и плотность платины не так уже велика, если учесть, что среди мировых тел есть такие, плотность которых нам кажется совершенно невероятной.

Плотность других планет

Плотность спутника Сириуса в 40 тысяч раз больше плотности воды. Если наполнить веществом этой звезды спичечную коробочку и положить на чашку весов, то, чтобы привести весы в равновесие, надо на другую чашку весов поместить 15 человек. Еще более поразительной плотностью обладает маленькая звезда, открытая астрономом Кайнером. Вещество этой звездочки в 10 тысяч раз плотнее платины. Спичечная коробочка, наполненная этим веществом, будет весить около 50 тонн! Попробуйте положить эту коробочку себе в карман! Однако следует указать, что среди звезд известны и такие, средняя плотность которых в 100 раз меньше плотности окружающего нас воздуха. Вот насколько различна плотность звезд.

Закон всемирного тяготения

Когда стало известно, что наша планета ограничена в пространстве со всех сторон, невольно был поставлен вопрос, на чем же все-таки «держится» Земля в бездне пространства. Какая сила удерживает ее на своей орбите? Этот вопрос долго оставался открытым. На протяжении нескольких столетий его никто не мог разрешить. Наконец, гениальный математик, механик, физик и астроном, великий Исаак Ньютон (1643–1727) открыл закон всемирного тяготения. Ньютон доказал, что все тела, находящиеся в пространстве Вселенной, взаимно притягиваются друг к другу, (подробнее: Закон падения тел). Сила притяжения каких-либо двух тел тем больше, чем меньше расстояние между ними и чем больше их масса. Точнее говоря, закон Ньютона читается так: всякая материальная частица притягивает другую материальную частицу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Исаак Ньютон - открыл закон всемирного тяготения. Следовательно, чтобы удерживать все планеты на их орбитах, центральное тело системы, вокруг которого движутся все планеты (в том числе и наша Земля), должно обладать гигантской массой. И действительно, масса Солнца – центрального тела планетной системы – в 750 раз больше массы всех планет и их спутников и больше массы Земли в 330 с небольшим тысяч раз. Солнце удерживает планеты на их орбитах своим притяжением. Если бы не б

Масса Земли: цифры, сравнение, распределение, изменение

Вы хоть раз задавались вопросом, какая масса и вес Земли, а также можно ли их рассчитать? Безусловно, у любого физического тела есть определённый набор свойств и характеристик. И конечно же, любая планета как астрономическое тело не обделена ими.
На самом деле, первые попытки определить свойства, вид и особенности Земли предпринимались уже в далёкие-далёкие времена. Так, например, одним из первых учёных, которые посвятили себя изучению таких вопросов является Эратосфен, математик Древней Греции. Он вычислил размер и объем планеты, а также создал карту мира. Хотя его труд внёс большой вклад в понимание окружающего мира, это было лишь начало исследований.
Но мы с вами живём в современном мире, где открыто уже многое. Разумеется, наше мировоззрение отличается от древности. Что мы знаем, точнее что известно про массу Земли?

Земля в руках

В астрономии m Земли является своеобразной единицей измерения массы.
К удивлению, масса Земли уже известна благодаря стараниям учёных.
1 M Земли=(5,9722±0,0006)×10²⁴ кг.

Несколько интресных фактов:

  • Во-первых, установили, чему равна масса Земли. Она составляет 5,97×10²⁴кг;
  • Во-вторых, масса Луны в 81 раз меньше нашей планеты;
  • В-третьих, вес постоянно изменяется.

Как распределяется масса Земли

Само собой разумеется, что вес любого тела неравномерен. Тем более если оно состоит не из однородного и единственного вещества. Хотя и в этом случае возможны исключения.
Как известно, Земля состоит из ядра, мантии, коры, гидросферы и атмосферы. Надо полагать, что каждая часть весит по-своему.
Итак, рассмотрим распределение массы Земли.
Мантия или оболочка является самой тяжёлой, поскольку её вес равен 4,043×10²⁴ кг.
Ядро, точнее его масса, составляет 1,93×10²⁴ кг.
Кора или земная поверхность весит 0,026×10²⁴ кг.
А вот масса атмосферы равняется приблизительно 0, 0000051×10²⁴ кг.

Структура Земли

Почему изменяется масса Земли?

Масса планеты не может находиться в постоянной величине. Поскольку на этот показатель влияет множество факторов.
Например, различные космические объекты и элементы, попадая на нашу планету, увеличивают её вес. Сюда можно отнести космическую пыль или метеоры, кометы и другие частицы Вселенной. Они оседают на поверхности, чем существенной влияют на массу Земли. Так, ежегодно она увеличивается в среднем на 40 тысяч тонн.

Космический мусор

Однако, некоторые моменты, происходящие в окружающем мире, напротив, уменьшают весовой показатель планеты. К примеру, земная атмосфера теряет газы, то есть они улетучиваются в космическое пространство. Данный процесс обусловлен увеличением теплового движения молекул. Собственно говоря, нагревание Земли, связанное с антропогенными процессами и глобальным потеплением, также способствует выходу веществ из атмосферы. Помимо этого, удалённые искусственные спутники периодически выходят в открытый космос, и больше не возвращаются на земную орбиту. Что явно сказывается на общей массе.
В результате, уменьшение веса и массы планеты ведёт к снижению силы тяжести Земли. Из этого следует, что ослабляется способность к удержанию частиц и веществ в атмосфере.

Сколько весит Земля по сравнению с другими планетами

Как известно, в Земной группе планет наша родина является самой большой. Например, вес других планет значительно меньше: Венера имеет массу 0,815 от земного веса, масса Меркурия составляет 0,055, а Марса примерно 0,108.
И всё же газовые планеты в значительной степени превосходят нас по весовой категории. К примеру, Уран тяжелее в 14,5 раз, Нептун в 17,2 раза, а Сатурн в 95,1 раз. Но до Юпитера далеко им всем. Это, безусловно, победитель в данной номинации. Он, представьте себе, хотя бы попробуйте, тяжелее Земли в 317,8 раз!

Масса планет

Взвесить планету нереально. Ведь мы не можем положить её на чашу весов. Однако для наших учёных это совсем необязательно. Невозможное — возможно…
Изучение и исследование родного дома для человека не просто любопытство и принцип. Можно сказать, что это своего рода обязанность. Поскольку от знаний появляется понимание и представление обо всём, что нас окружает. А это важно для сохранения и поддержания жизни.

Нет бога-творца, но есть космос, производящий солнца, планеты и живых существ: нет всемогущего бога, но есть Вселенная, которая распоряжается судьбой всех небесных тел и их жителей.

Константин Эдуардович Циолковский

Сколько весит Земля?

Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Сколько весит Земля?

Наша планета представляет собою масштабное место. Поэтому с момента изучения родного дома ученые и философы пытались определиться с параметрами. Им были важны не только поверхностная площадь и окружность, но также и масса.

Сколько весит Земля

Хотя Земля не самая крупная планета, она все же лидирует по плотности. Так что вес Земли достигает 5.9736 х 1024 кг.

Размер и состав

Благодаря радиусу в 6371 км это крупнейшая планета среди представителей земного типа. Представлена силикатной породой и металлами.

В составе присутствуют: железо (32%), кислород (30%), кремний (15%), магний (14%), сера (3%), никель (2%), кальций (1.5%) и алюминий (1.4%). В случае с ядром: железо (88.8%), никель (5.8%), сера (4.5%) и микроэлементы (меньше 1%).

Масса и плотность

Строение Земли

Стоит на первой позиции по плотности (5.514 г/см3), а масса – 5.9736 х 1024 кг. Но показатель плотности распределен неравномерно. У ядра – 12.8-13.1 г/см3, а коры – 2.2-2.9 г/см3.

Плотность и масса приводят к гравитационному притяжению в 9.8 м/с2.

История исследования

Гравитация основывается на показателе массы. Так что, чем она выше, тем сильнее объект притягивает к себе. Фактически ученые не могли назвать точную массу Венеры или Меркурия, пока не вывели зонды на орбиту. Нам даже удалось вычислить массу Плутона и его спутника Харона.

После изучения других объектов исследователи смогли улучшить методы изучения Земли. Именно после сравнения мы поняли, что наша планета опережает по массе Марс, Венеру и Меркурий.

Читайте также:


Строение Земли

Поверхность Земли

Положение и движение Земли

Сколько весит планета Земля? Рассмотрим подробно

Несмотря на то, что практически определить, сколько весит планета Земля не представляется возможным, тем не менее, ученым умам удалось выдвинуть гипотезу, согласно которой, масса нашего дома составляет 6,6 секстиллиона тонн.

Как им удалось установить данное число? Об этом и многих других невероятных открытиях будет сказано ниже.

Как было определено, сколько весит планета Земля?

Расчет массы планеты был выполнен, основываясь на признанном всеми научными умами свойстве, притяжения тел друг к другу. Неудивительно, что именно данное качество лежит в основе притяжения нашей планеты.

Опираясь на постулаты закона можно установить, что сила непосредственного притяжения двух тел зависит напрямую от показателя их массы и возможному расстоянию, на котором они расположены друг от друга.

Подводя итог, ученые отметили, что чем больше предметы, тем, следовательно, более высокой является сила притяжения, а также, наоборот, чем дальше они располагаются друг от друга, тем меньшей будет и сила притяжения.

Практические исследования с малыми массами

С целью определения массы планеты, ученые взяли всего лишь небольшой (в сравнении с весом Земли) груз, после чего подвесили его на тросе и замерили максимально точное положение в пространстве. К грузу, неподвижно повешенному на тросе, подсоединяется тонна металла (в эталонном весе). Как груз, так и металл постепенно начали притягиваться друг к другу.

В процессе притяжения, груз на некоторую величину отклонился от своего первоначального положения. Величина отклонения составила в пределах миллионной части сантиметра, именно по этой причине необходимо было максимально точно и практично делать измерения.

После того, как была определена величина текущего отклонения грузов, исследователи смогли приступить к аналитическому исчислению необходимого веса планеты. Для этого потребовалось всего лишь установить, какой является сила притяжения между нашей планетой и этим грузом, а также между грузом и самим металлом.

Итоговым показателем является относительная разница, установленная между двумя показателями.

Что принято понимать под «земной массой»

Мало кто осознает, что включает в себя масса планеты Земля. Проанализировав структуру можно определить, поверхность планеты покрыта корой, выполненной из достаточно твердых пород. Под корой располагается мантия, также состоящая из твердых пород, а в центральной части располагается планетарное ядро. В центральной части планеты наблюдается очень высокая температура, именно по этой причине ядро состоит строго из расплавленных веществ.

Гипотеза расширяющейся планеты

Достаточно много дебатов в научных кругах вызвали споры относительно того, расширяется ли планета Земля, имеет ли место движение материков, или они располагаются на месте в неподвижном состоянии.

Следовательно, имеет ли место увеличение массы планеты в результате такого расширения и движения материков? С одной стороны можно отметить тот факт, что если проанализировать кромки континентов Африки, Европы, Америки, сложить их, можно получить единый континент.

Данные показатели подтверждаются математическими исследованиями, а результат позволяет наглядно демонстрировать некогда единство всех континентов. Следовательно, материки расширяются и движутся, а вместе с ними и изменяется сама форма планеты, увеличивается ее вес.

Еще одним доказательством этой гипотезы является сходство геологических структур кромок материка. Ответы на все эти вопросы с легкостью дает новая гипотеза тектонических плит, согласно которой расширение имеющихся океанов возникло в результате подтопления окраин материков.

P.S. Статья — сколько весит планета земля опубликована в рубрике — Познавательное.

Сколько весит планета Земля?

Правильнее было бы спросить: "Какова масса планеты Земля?" 1 Быстрый ответ на этот вопрос - примерно 6 000 000, 000 000 000 000 000 000 (6 x 10 24 ) килограммов.

Интересный подвопрос: "Как кто-то это понял?" Это не похоже на то, что планета каждое утро встает на весы перед тем, как принять душ. Измерение веса планеты происходит из гравитационного притяжения , которое Земля имеет для объектов, находящихся рядом с ней.

Оказывается, любые две массы имеют гравитационное притяжение друг к другу. Если вы поместите два шара для боулинга рядом друг с другом, они будут притягиваться друг к другу гравитационно. Притяжение очень мало, но если ваши инструменты достаточно чувствительны, вы можете измерить гравитационное притяжение, которое два шара для боулинга оказывают друг на друга. По этому измерению вы можете определить массу двух объектов. То же самое верно и для двух мячей для гольфа, но притяжение еще слабее, потому что сила гравитации зависит от массы объектов.

Ньютон показал, что для сферических объектов можно сделать упрощающее предположение, что вся масса объекта сосредоточена в центре сферы. Следующее уравнение выражает гравитационное притяжение двух сферических объектов друг к другу:

F = G (M1 * M2 / R 2 )

  • F - сила притяжения между ними.
  • G - постоянная, равная 6.67259 x 10 -11 м 3 / кг с 2 .
  • M1 и M2 - две массы, которые притягивают друг друга.
  • R - расстояние, разделяющее два объекта.

Предположим, что Земля является одной из масс (M1), а сфера весом 1 кг - другой (M2). Сила между ними составляет 9,8 кг * м / с 2 - мы можем вычислить эту силу, уронив сферу весом 1 кг и измерив ускорение, которое гравитационное поле Земли прилагает к ней (9.8 м / с 2 ).

Радиус Земли составляет 6 400 000 метров (6 999 125 ярдов). Если вы подставите все эти значения и решите для M1, вы обнаружите, что масса Земли составляет 6 000 000 000, 000 000 000 000 000 кг (6 x 10 24 килограмма или 1,3 x 10 25 фунта).

1 «правильнее» спросить о массе, а не о весе, потому что вес - это сила, для определения которой требуется гравитационное поле.Вы можете взять шар для боулинга и взвесить его на Земле и на Луне. Вес на Луне будет в шесть раз меньше, чем на Земле, но масса одинакова в обоих местах. Чтобы весил Земли, нам нужно знать, в гравитационном поле какого объекта мы хотим вычислить вес. С другой стороны, масса Земли является постоянной.

.

Сколько весит Земля?

Вы когда-нибудь задумывались, всего сколько весит Земля ? Астрономы работали над ответом на этот вопрос, но сначала вам нужно узнать разницу между весом и массой, чтобы понять, как ученые отвечают на этот вопрос.

Масса определяет, сколько вещества составляет объект. С другой стороны, вес измеряет, насколько сила тяжести действует на объект. Масса остается неизменной независимо от того, где она находится, а это означает, что ваша масса на Земле такая же, как и везде в космосе.Однако, поскольку вес измеряет силу тяжести, ваш вес на Земле будет отличаться от веса в других местах в космосе. Поскольку у Луны меньшая гравитация, вы будете весить на Луне значительно меньше. Знание разницы между массой и весом важно при попытке ответить и понять вопрос о весе Земли.

Следовательно, когда вы спрашиваете, сколько весит Земля, вы спрашиваете, сколько фунтов или килограммов на ней было бы, если бы вы поместили их на весы на поверхности Земли.Поскольку Земля парит в космосе и она огромна, мы не можем измерить ее масштаб. Ученые решили эту проблему, используя математику и знания гравитации и физики, чтобы вычислить, сколько будет весить Земля.

Ученые говорят, что Земля весит около 6 x 10 24 килограммов, или 1,3 x 10 25 фунтов. Фактический размер может быть немного больше этого.

Это примерно 13 000 000 000 000 000 000 000 000 фунтов

Это число может показаться вам невероятным, но Земля также является очень большим телом.Только представьте, какими маленькими вы бы выглядели, паря рядом с Землей в космосе. Однако Земля - ​​даже не самая тяжелая планета в нашей солнечной системе. Юпитер намного тяжелее Земли. Фактически, Юпитер составляет около 318 Земель.

Помните, что ученые вычислили эти числа, используя законы гравитации, потому что вес измеряет силу тяжести на измеряемом теле. Имейте в виду, что существует разница между массой и весом, что важно, когда речь идет об измерениях в космосе.Следовательно, если вы задавались вопросом о весе Земли, теперь вы будете знать, что он измеряется примерно или немного больше, 6 x 10 24 килограммов, или 1,3 x 10 25 фунтов.

.

Сколько весит Земля?

Джон Мисачи, 8 ноября 2017 в World Facts

Земля - ​​третья планета от Солнца.

Земля - ​​самая плотная планета Солнечной системы, ее вес составляет примерно 5 единиц.24 кг. Как и ее плотность, которая увеличивается по направлению к ядру, масса Земли распределена неравномерно. Земля настолько велика, что ее невозможно измерить масштабом. Поэтому ученые используют математику и закон всемирного тяготения, чтобы оценить вес Земли. Этот вес колеблется в зависимости от газов и пыли, выходящих из атмосферы, а также от других действий в солнечной системе, таких как удары метеоров и комет о Земле.

Как рассчитывается вес Земли?

Чтобы рассчитать вес Земли или любой другой планеты, необходимо учитывать гравитационный эффект.Невозможно измерить вес Земли на весах, как вы бы измерили вес более мелких объектов. Чтобы определить вес Земли, необходимо определить относительную гравитационную силу, действующую на Землю. Также необходимо учитывать гравитационное поле Солнца. Поскольку радиус Земли известен, становится легче определить ее вес. Закон универсальной гравитационной силы используется для расчета массы Земли, а ее радиус - для расчета расстояния.

История изучения веса Земли

Попытки определить вес планеты Земля начались еще в 18 веке.Генри Кавендиш был первым ученым, который попытался определить вес Земли в 1798 году. Кавендиш изобрел аппарат, который помог ему определить вес Земли, который представлял собой инструмент, похожий на гантель, у которого были двухдюймовые шары из свинца, прикрепленные к шестиугольнику. ножной стержень. Проволока была привязана к центру стержня, чтобы гарантировать, что стержень подвешен и свободен для движения. Рядом с первой гантелью держали гантель большего размера.

Вторая гантель была вдвое больше первой, и они были размещены рядом друг с другом так, чтобы больший колокол притягивал меньший.Это притяжение будет оказывать небольшой крутящий момент на подвешенные стержни, и, когда стержни колеблются, Кавендиш будет записывать движения. Он попытался свести к минимуму любые возможные отвлекающие факторы, такие как движение воздуха. Кавендиш продолжал наблюдать колебания, пока не убедился, что колебания можно использовать для определения силы тяжести большой и малой сфер.

Поскольку плотность сфер была известна, соотношение двух сил можно было использовать для определения плотности Земли, которая равна ее объему, деленному на ее массу.24 кг. Результаты исследования Кавендиша были точными по сравнению с результатами других недавних открытий.

.

Сколько бы вы весили на других планетах?

Если вы фанат научной фантастики, энтузиаст космоса или один из миллионов, наблюдавших за космонавтами, играющими на поверхности Луны, вы, возможно, задавались вопросом, сколько вы будете весить на других планетах Солнечной системы.

Чтобы разобраться в этом, сначала нужно немного узнать 101 физику. [Вырастут ли люди, рожденные на Марсе, выше, чем земляне? ]

Вес - это сила тяжести, действующая на объект за счет его массы.Масса, грубо говоря, измеряет инерцию объекта, его сопротивление перемещению или остановке, когда он находится в движении. Ваша масса остается постоянной во Вселенной (за исключением некоторых случаев, обсуждаемых в специальной теории относительности, но это другая история), в то время как ваш вес изменяется в зависимости от действующих на вас гравитационных сил, которые варьируются от планеты к планете.

Закон всемирного тяготения Ньютона гласит, что все, что имеет массу, притягивает все, что имеет массу, притягивая с силой, (а) прямо пропорциональной произведению масс двух объектов и (б) обратно пропорциональной квадрату расстояние, разделяющее их центры.

Другими словами, хотя сила тяжести увеличивается линейно по мере того, как объекты становятся более массивными, она экспоненциально уменьшается по мере увеличения расстояния между ними (явление, известное как закон обратных квадратов). При расчете силы тяжести на поверхности это расстояние относится к пространству, отделяющему вас (на поверхности) от центра масс планеты. Это означает, что размер планеты на самом деле имеет большее относительное влияние на ее гравитацию и на ваш вес на ее поверхности, чем на ее массу.

Записанный в виде формулы закон тяготения Ньютона выглядит примерно так:

F = G ((Mm) / r2)

Где

  • F - сила тяжести между двумя объектами,
  • G - гравитационная постоянная ( 6.674 × 10-11 Ньютонов x метров2 / килограмм2),
  • M - масса планеты (кг),
  • м - ваша масса (кг), а
  • r - расстояние (м) между центрами двух масс. (радиус планеты).

Не слишком увязнув в математике, мы видим, что это приводит к удивительному результату. Возьмем самую массивную планету в Солнечной системе, Юпитер, масса которого в 316 раз превышает массу Земли. Вы можете представить, что будете весить там в 316 раз больше, чем здесь.Однако, поскольку радиус воздушных шаров Юпитера примерно в 11 раз больше, чем у Земли, его гравитационная сила уменьшается в 1/112 раз на его поверхности (при условии, что вы можете найти способ встать на газовые облака).

Однако это не означает, что отношение силы тяжести Юпитера к гравитации Земли составляет 316/112. Чтобы вычислить отношение силы тяжести земной поверхности к гравитации любого другого небесного тела, вы должны вычислить их отдельно, используя формулу выше, а затем разделить гравитационная сила желаемой планеты земной.Мы избавим вас от работы:

  • Меркурий: 0,38
  • Венера: 0,91
  • Земля: 1,00
  • Марс: 0,38
  • Юпитер: 2,34
  • Сатурн: 1,06
  • Уран: 0,92
  • Нептун: 1,19
  • Плутон: 0,06

Поскольку вес = масса x сила тяжести на поверхности, умножение вашего веса на Земле на числа, указанные выше, даст вам ваш вес на поверхности каждой планеты. Если вы весите на Земле 150 фунтов (68 кг), вы будете весить 351 фунт.(159 кг) на Юпитере, 57 фунтов. (26 кг.) На Марсе и всего 9 фунтов. (4 кг.) На карликовой планете Плутон.

Обратите внимание, что Меркурий и Марс имеют одинаковую пропорциональную гравитацию, хотя Марс почти вдвое массивнее Меркурия. Превосходный размер Марса, в 1,4 раза превышающий диаметр Меркурия, превосходит эффект его дополнительной массы из-за отношения обратных квадратов между гравитацией и расстоянием.

Уран и Венера представляют еще более поразительный пример этого явления: хотя Уран тянется около 17 лет.В 8 раз больше массы Венеры, а ее диаметр в 4,2 раза больше, но нивелирует разницу в пропорциональной силе тяжести на поверхности.

Оригинальный рассказ о живой науке.

.

Ваш вес в других мирах

Вы когда-нибудь задумывались, что вы можете весить на Марсе или Луне? Вот ваш шанс узнать.

В ЧЕМ ДЕЛО?

Масса и вес

Прежде чем мы перейдем к теме гравитации и того, как она действует, важно понять разницу между массой и массой .

Мы часто используем термины «масса» и «вес» как синонимы в нашей повседневной речи, но для астронома или физика это совершенно разные вещи.Масса тела - это мера того, сколько в нем вещества. Объект с массой имеет свойство инерция . Если вы встряхнете такой объект, как камень, в руке, вы заметите, что требуется толчок, чтобы заставить его двигаться, и еще один толчок, чтобы остановить его снова. Если камень в покое, он хочет оставаться в покое. Как только вы заставите его двигаться, он хочет продолжать двигаться. Это качество или «инертность» материи и есть ее инерция. Масса - это мера того, насколько инерционен объект.

Другое дело вес.Каждый объект во Вселенной с массой притягивает все остальные объекты с массой. Степень притяжения зависит от размера масс и от того, насколько далеко они друг от друга находятся. Для объектов повседневного размера это гравитационное притяжение исчезающе мало, но притяжение между очень большим объектом, таким как Земля, и другим объектом, таким как вы, можно легко измерить. Как? Все, что вам нужно сделать, это встать на весы! Весы измеряют силу притяжения между вами и Землей. Эта сила притяжения между вами и Землей (или любой другой планетой) называется вашим весом.

Если вы находитесь в космическом корабле далеко между звездами и поместите под собой шкалу, шкала будет равна нулю. Ваш вес равен нулю. Вы невесомые. Рядом с вами плавает наковальня. К тому же это невесомо. Вы или наковальня безмассовые? Точно нет. Если вы схватите наковальню и попытаетесь встряхнуть ее, вам придется толкать ее, чтобы она заработала, и тянуть, чтобы она остановилась. У него все еще есть инерция и, следовательно, масса, но нет веса. Увидеть разницу?

Связь между гравитацией, массой и расстоянием

Как было сказано выше, ваш вес является мерой силы тяжести между вами и телом, на котором вы стоите.Эта сила тяжести зависит от нескольких вещей. Во-первых, это зависит от вашей массы и массы планеты, на которой вы стоите. Если вы удвоите свою массу, гравитация будет действовать вдвое сильнее. Если планета, на которой вы стоите, вдвое массивнее, гравитация также действует на вас в два раза сильнее. С другой стороны, чем дальше вы от центра планеты, тем слабее притяжение между планетой и вашим телом. Сила довольно быстро ослабевает. Если вы удвоите расстояние от планеты, сила составит одну четверть.Если вы утроите свое разделение, сила упадет до одной девятой. В десять раз больше расстояния, в одну сотую больше. Видите узор? Сила падает с квадратом расстояния. Если мы представим это уравнением, это будет выглядеть так:

Две буквы «М» сверху - это ваша масса и масса планеты. Буква «r» внизу - это расстояние от центра планеты. Массы указаны в числителе, потому что сила увеличивается, если они становятся больше. Расстояние указано в знаменателе, потому что сила уменьшается с увеличением расстояния.Учтите, что сила никогда не становится равной нулю, как бы далеко вы ни путешествовали. Возможно, это было вдохновением для стихотворения Фрэнсиса Томпсона:

Все вещи
бессмертной силой
рядом или далеко,
друг с другом,
скрыто связаны.
Что нельзя пошевелить цветок
, не потревожив звезду.


Исаак Ньютон

Это уравнение, впервые полученное сэром Исааком Ньютоном, говорит нам о многом. Например, вы можете подозревать, что, поскольку Юпитер в 318 раз массивнее Земли, вы должны весить в 318 раз больше, чем вы весите дома.Это было бы верно, если бы Юпитер был такого же размера, как Земля. Но Юпитер в 11 раз больше радиуса Земли, поэтому вы находитесь в 11 раз дальше от центра. Это уменьшает притяжение в 11 2 раз, что примерно в 2,53 раза превышает притяжение Земли на вас. Стоя на нейтронной звезде, ты становишься невообразимо тяжелым. Мало того, что звезда очень массивна для начала (примерно такая же, как Солнце), но она также невероятно мала (размером с Сан-Франциско), поэтому вы находитесь очень близко к центру, а r - очень маленькое число.Маленькие числа в знаменателе дроби приводят к очень большим результатам!

.

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение