Što je gravitacija na drugim planetima?

Poznato je da Zemlja ima oblik lopte, spljoštena na polovima. Dakle, težina istog tijela (određena silom privlačnosti) u različitim dijelovima planeta nije ista. Na primjer, odrasla osoba, koja se kreće od visokih geografskih širina do ekvatora, "gubi u težini" oko 0,5 kg. A koja je gravitacija na drugim planetima u Sunčevom sustavu?

Teorija Sir Newtona

Jedan od osnivača klasične mehanike, veliki engleski matematičar, fizičar i astronom Isaac Newton proučavajući kretanje Mjeseca oko našeg planeta, 1666. formulirao je Zakon o svjetskoj koordinaciji. Prema znanstveniku, sila sile je temelj kretanja svih tijela u svemiru i na Zemlji, bilo da se radi o planetima koji se okreću oko zvijezda, ili jabuci koja pada s grana. Prema Zakonu, sila privlačenja dvaju materijalnih tijela proporcionalna je proizvodu njihovih masa i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između tijela.

Ako govorimo o gravitaciji na Zemlji i drugim planetima ili astronomskim objektima, onda iz gore navedenog postaje jasno da je proporcionalna masi objekta i obrnuto proporcionalna kvadratu njegovog radijusa. Prije odlaska na svemirska putovanja, razmislite gravitacijske sile na našem planetu.

Težina i težina

Nekoliko riječi o fizičkim terminima. Teorija klasične mehanike tvrdi da gravitacija proizlazi iz interakcije tijela s prostornim objektom. Sila kojom ovo tijelo djeluje na potporu ili suspenziju naziva se tjelesna težina. Jedinica mjere te količine je Newton (H). Težina u fizici označena je, kao i sila, slovom F i izračunata po formuli F = mg, gdje je koeficijent g ubrzanje gravitacije (na površini našeg planeta, g = 9,81 m / s ² ).

Masa se shvaća kao temeljni fizički parametar koji određuje količinu tvari sadržane u tijelu i njegova inertna svojstva. Tradicionalno se mjeri u kilogramima. Tjelesna težina je konstantna u svakom kutku našeg planeta, pa čak iu Sunčevom sustavu.

Ako bi Zemlja imala strogi sferični oblik, težina određenog objekta na različitim geografskim širinama zemljine površine na razini mora bila bi nepromijenjena. Ali naš planet ima oblik rotirajućeg elipsoida, a polarni radijus je 22 km kraći od ekvatorijalnog. Prema tome, prema Zakon svijeta, tjelesna težina na polu će biti 1/190 više nego na ekvatoru.

Na Mjesecu i Suncu

Na temelju formule sila gravitacije na drugim planetima i astronomskim tijelima lako je izračunati, znajući njihovu masu i radijus. Inače, u središtu metoda i metoda za određivanje tih vrijednosti je isti Newtonov zakon o svijetu i Keplerov treći zakon.

Masa najbližeg svemirskog tijela, Mjeseca, iznosi 81 puta, a radijus je 3,7 puta manji od odgovarajućih zemaljskih parametara. Tako će težina bilo kojeg tijela na jednom prirodnom satelitu našeg planeta biti šest puta manja nego na Zemlji, dok će ubrzanje slobodnog pada imati vrijednost od 1,6 m / s2.

Na površini našeg tijela (blizu ekvatora), ovaj parametar ima vrijednost 274 m / s ² - maksimum u Sunčevom sustavu. Ovdje je sila gravitacije 28 puta veća od Zemljine. Na primjer, osoba težine 80 kg ima težinu od oko 800 N na Zemlji, 130 N na Mjesecu i više od 22 000 N na Suncu.

Gravitacija na drugim planetima

Godine 2006. astronomi svijeta pristali su pretpostaviti da solarni sustav uključuje osam planete (Pluton rangirani kao patuljasti planeti). Uobičajeno, podijeljeni su u dvije kategorije:

• Zemaljska skupina (od Merkura do Marsa).
• Divovi (od Jupitera do Neptuna).

Određivanje gravitacije na drugim planetima provodi se prema istom principu kao i za mjesec.

U središtu Sunčevog sustava

Prostorni objekti prve skupine nalaze se unutar orbite asteroidnog pojasa. Ovi planeti imaju sljedeću strukturu:

• Središnje područje je vruća i teška jezgra koja se sastoji od željeza i nikla.
• Plašt, od kojih se većina sastoji od ultrazvučnih magmatskih stijena.
• Kora koja se sastoji od silikata (iznimka - Mercury). Zbog ispuštene atmosfere, gornji sloj je teško uništen od meteorita.

Neki su astronomski parametri i gravitacija na drugim planetima sažeti u tablici.

Koristeći podatke iz tablice, može se utvrditi da je sila gravitacije na površini Merkura i Marsa 2,6 puta manja nego na Zemlji, a na Veneri težina kozmonauta će biti manja od Zemlje za 1/10.

Divovi i patuljci

Divovski planeti, ili vanjski planeti, nalaze se izvan orbite glavnog asteroidnog pojasa. U podnožju svakog od tih tijela nalazi se kamena jezgra male veličine, prekrivena ogromnom plinovitom masom koja se sastoji uglavnom od amonijaka, metana i vodika. Divovi imaju mala razdoblja okretanja oko svoje osi (od 9 do 17 sati), a pri određivanju gravitacijskih parametara potrebno je uzeti u obzir djelovanje centrifugalnih sila.

Tjelesna težina na Jupiteru i Neptunu bit će više nego na Zemlji, ali na drugim planetima gravitacija je nešto manja od Zemljine. Ovi objekti nemaju čvrstu ili tekuću površinu, stoga se izračunava za granicu gornjeg sloja oblaka (vidi tablicu).

(Napomena: Saturn podaci u mnogim izvorima (digitalni i tiskani) vrlo su kontradiktorni).

U zaključku, neke znatiželjne činjenice daju vizualni prikaz gravitacije na drugim planetima. Jedino nebesko tijelo, koje su posjetili predstavnici čovječanstva, je Mjesec. Prema memoarima američkog astronauta Neila Armstronga, teški zaštitni svemirski brod nije spriječio njega i njegove kolege da lako naprave skokove na visinu od dva metra - od površine do treće prečke ljestvica lunarnog modula. Na našem planetu, isti napor doveo je do skoka od 30-35 cm.

Još nekoliko patuljastih planeta je povučeno oko sunca. Masa jedne od najvećih - Ceres - je 7,5 tisuća puta manja, a radijus je dvadesetak puta manji od zemaljskog. Težina na njoj je toliko slaba da bi se astronaut mogao lako pomaknuti s težinom od oko 2 tone, i odgurnuti površinu "patuljka", jednostavno odletjeti u svemir.