Вы когда-нибудь задумывались, сколько весит Земля? Кажется, довольно сложно представить, что вы взвешиваете что-то, над чем вы стоите, и действительно было сложно получить такой результат. Для физики масса — это величина, определяющая и представляющая его инерцию и гравитационное воздействие на объекты. Таким образом, если бы мы знали силу притяжения планеты к другим телам, мы могли бы узнать, сколько у нее массы.
Эта связь между массой и гравитацией была открыта Исааком Ньютоном в 1687 году и названа универсальным законом всемирного тяготения. В нем физик указывает, что гравитационная сила определяется произведением массы объектов, деленной на квадрат расстояния от центра между двумя объектами, все это умножается на постоянную G, называемую гравитационной постоянной. .
Универсальный закон всемирного тяготения (Источник: jaouad maha/ Shutterstock)
Читать далее:
- Наклон Земли изменяется под влиянием человека
- Какой была бы Земля без озонового слоя?
- Земные сутки перестали увеличиваться
Расчет массы Земли
Если вы знаете значения, которые будут использоваться в формуле, такие как сила, масса сравниваемого объекта и, в случае планеты, радиус Земли, можно было бы узнать, сколько у нее массы. имеет. Кроме того, знание массы Земли также позволило бы нам получить ее плотность и ту же информацию для других объектов Солнечной системы. Однако в то время значение постоянной G не было известно, что произошло только более чем через 100 лет, в 1798 году.
Это произошло потому, что Ньютон считал, что невозможно измерить гравитационное влияние малых объектов, меньших, чем планета или луна, но это не совсем то, что произошло.
В 1772 году Королевское общество создало «Комитет притяжения», чтобы определить значение G и, следовательно, массу Земли. Первое, что нужно было рассчитать, — это средняя плотность планеты. Группа исследователей отправилась в Шотландию, чтобы измерить притяжение, которое гора, известная как Шихаллион, оказывает на маятники, и определить это значение.
После этого, в 1797 году, значение G было обнаружено с помощью металлических шариков. Измерительное оборудование было разработано геологом Джоном Мичеллом, который умер до завершения расчетов, оставив Генри Кавендиша проводить эксперимент.
Оборудование известно как крутильные весы или весы Кавендиша. Он состоял из двух стержней, первый из которых был закреплен и поддерживал две большие металлические сферы, а другой имел по две маленькие сферы на каждом конце и поддерживался только нитью, прикрепленной в центре. При вращении неподвижного стержня, чтобы приблизить большие сферы к меньшим, гравитационное притяжение между ними вызывает небольшое скручивание проволоки. Измерив эту скручивающую силу, можно было получить G.
Благодаря этому удалось узнать массу планеты: Земля весит 5 972 000 000 000 000 000 000 000 кг.
Вы смотрели новые видео на YouTube цифрового взгляда? Подписывайтесь на канал!
Сообщение Как была рассчитана масса Земли? впервые появился на Look Digital.