Wie viel würdest du auf anderen Planeten wiegen?
Ob Sie ein Science-Fiction-Fan, ein Raum-Enthusiasten oder einer der Millionen, die Astronauten gamboling über der Oberfläche des Mondes beobachtet haben, Sie können sich gewundert haben wie viel Sie wiegen würde, auf anderen Planeten im Sonnensystem.
Um dies heraus zu sortieren, hilft zunächst ein wenig Physik 101 wissen.
Gewicht ist die Kraft Schwerkraft auf ein Objekt aufgrund seiner Masse ausübt. Masse, misst etwa, ein Objekt Trägheit, seine Beständigkeit, verschoben oder gestoppt, sobald er in Bewegung ist. Ihre Masse quer durch das Universum konstant bleibt (außer in bestimmten Fällen diskutiert in der speziellen Relativitätstheorie, aber das ist eine andere Geschichte), zwar Ihr Gewicht ändert sich abhängig von der Gravitationskräfte auf Sie, die variieren von Planet zu Planet.
Newtons Gesetz der universellen Gravitation sagt, dass alles, was Masse hat jedes andere Ding zieht, die Masse, zieht mit einer Kraft (a) direkt proportional zum Produkt der beiden Objekte Massen und (b) umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zwischen ihrer Zentren.
Das heißt, obwohl Schwerkraft linear zunimmt wie Objekte mehr Masse wachsen, verringert es exponentiell zunehmender Entfernung zwischen ihnen (ein Phänomen bekannt als Inverse quadratische Gesetz). Bei der Berechnung der Oberfläche die Schwerkraft bezieht sich dieser Abstand auf den Raum trennen Sie (auf der Oberfläche) von Mitte der Masse des Planeten. Dies bedeutet, dass die Größe eines Planeten hat tatsächlich einen größeren relativen Einfluss auf seine Schwerkraft und Ihr Gewicht auf seiner Oberfläche als seine Masse tut.
Als Formel geschrieben, sieht Newtons Gravitationsgesetz ungefähr so aus:
F = G((Mm)/r2)
Wo
- F ist die Gravitationskraft zwischen zwei Objekten,
- G ist die Gravitationskonstante (6.674 × 10-11 Newton x meters2 / kilograms2),
- M ist die Planet Masse (kg)
- m ist die Masse (kg), und
- R ist der Abstand (m) zwischen den Mittelpunkten der beiden Massen (Radius des Planeten).
Ohne zu verzetteln in der Mathematik, sehen wir, dass dies zu einem überraschenden Ergebnis führt. Nehmen Sie die massivste Planet des Sonnensystems, Jupiter, die Tipps der Waage bei 316 Mal die Masse der Erde. Man könnte sich vorstellen, dass Sie 316 dreimal soviel es wie hier wiegen würde. Jedoch weil Jupiters Radius um etwa 11 mal so groß wie die Erde Luftballons, fällt seine Gravitationskraft ab um den Faktor 1/112 an seiner Oberfläche (vorausgesetzt, Sie gewissermaßen auf Gaswolken stehen finden konnte). [Lesen Sie: Menschen auf dem Mars geboren wachsen größer als Erdlinge?]
Das bedeutet jedoch nicht, dass der Anteil der Jupiters Schwerkraft auf der Erde 316 / 112. Um das Verhältnis zwischen Oberfläche die Schwerkraft der Erde und der anderen Himmelskörper zu berechnen, müssen Sie sie separat mit der obigen Formel zu berechnen und teilen Sie dann den gewünschten Planeten Schwerkraft von der Erde. Wir ersparen Euch die Arbeit:
- Quecksilber: 0,38
- Venus: 0.91
- Erde: 1,00
- Mars: 0,38
- Jupiter: 2,34
- Saturn: 1.06
- Uranus: 0,92
- Neptun: 1.19
- Pluto: 0,06
Da Gewicht = Masse x Oberflächenschwerkraft, multiplizieren Ihr Gewicht auf der Erde durch die oben genannten Zahlen wird Ihnen Ihr Gewicht auf der Oberfläche jedes Planeten. Wenn Sie 150 Pfund (68 kg) auf der Erde wiegen, würdest du 351 lbs (159 kg) auf Jupiter, 57 kg (26 kg) auf dem Mars und nur 9 kg (4 kg) auf dem Zwergplaneten Pluto wiegen.
Beachten Sie, dass Merkur und Mars den gleichen proportionalen ernst haben, obwohl Mars fast zweimal so massiv wie Quecksilber ist. Mars überragende Größe, 1,4-Mal den Durchmesser des Merkur, trumpft die Wirkung seiner zusätzliche Masse wegen der Inverse quadratische Beziehung zwischen Schwerkraft und Distanz.
Uranus und Venus präsentieren ein noch markantes Beispiel für dieses Phänomen: Obwohl Uranus Fixiernasen rund 17,8 Mal die Masse der Venus, 4,2 mal größeren Durchmessers noch negiert die Differenz proportional Oberflächenschwerkraft.
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