Svoris ant Jupiterio: fizikos pagrindai
Įsivaizduokime, kad trumpam persikelsime į Jupiterį su mūsų draugu ir dviem svarstyklėmis: šiuolaikiška vonios svarstyklė ir tradiciškesnė dviejų ginklų svarstyklė. Jei abu lipame ant pastarojo, kiekvienas ant skirtingos plokštės, svarstyklės kabo tvirtesnio šone, lygiai kaip Žemėje. Matyt, todėl niekas nepasikeitė. Ji labai skiriasi nuo Žemėje esančios. Kodėl?
Kūno svoris yra gravitacinės jėgos, veikiančios jo masę, vertė.
Masė priklauso tik nuo medžiagos, iš kurios sudaromas tiriamas kūnas, kokybės ir kiekio.
Todėl masė yra identiška visur, kur esame, todėl objektas, sunkesnis už kitą žemėje, yra toks pat ir Jupiteryje. Kita vertus, svoris, veikiamas gravitacinės jėgos, yra „kintamasis subjektas:
Svoris (N) = masė (kg) pagal gravitaciją (m / s2)
Todėl tai, ką mes paprastai vadiname „svoriu“, yra (gravitacijos jėga), kuria Žemė traukia mus į save.
Bet kas yra gravitacija? Tai reiškinys, kai kūnai traukia vienas kitą jėga, proporcinga jų masei ir atvirkščiai proporcinga juos skiriančio atstumo kvadratui:
Gravitacijos jėga = G (Niutono konstanta) x Pirma kūno masė x Antroji masė
_______________________________
(Atstumas tarp dviejų kūnų) 2
Kadangi Žemė yra šiek tiek suplota prie polių, atstumas tarp taško Žemės paviršiuje ir Žemės centro skiriasi priklausomai nuo to, ar esate ties pusiauju (kur jis didesnis), ar prie polių (kur jis yra mažesnis) ). dėl šios priežasties (taip pat reikėtų atsižvelgti į Žemės sukimosi poveikį) prie polių sveriame daugiau nei pusiaujo.
Žemėje traukos jėga yra lygi maždaug 9,81 m / s2 (1 g), o Jupiteryje, kuris yra daug didesnis nei Žemėje, gravitacijos jėga yra lygi (2,5 g). Todėl mūsų svoris Jupiteryje yra 2,5 karto didesnis nei Žemėje.
PASTABA: pagal susitarimą svorį išreiškiame kilogramais, o ne niutonais (N), nes iš tikrųjų šią jėgą išverčiame į kitą matavimo vienetą, „kilogramo svorį“ (kgp arba tiesiog kg), kuris atitinka maždaug 9,81 N (1 g). Todėl Žemėje 70 kg svorio žmogus sveria (70 * 9,81) 686,5 N arba 70 kgp (686,5 / 9,81). Tačiau Jupiteryje tas pats 70 kg sveriantis žmogus sveria (70 * 24,5) 1715 N arba 174,82 kg (1715 / 9,81).
