Cât cântărește planeta Pământ?

Sub-întrebarea interesantă este „Cum a descoperit cineva asta?” Nu este ca și cum planeta ar păși pe cântar în fiecare dimineață înainte de a face un duș. Măsurarea greutății planetei este derivată din atracția gravitațională pe care Pământul o are pentru obiectele din apropierea sa.

Se pare că oricare două mase au o atracție gravitațională una pentru cealaltă. Dacă puneți două bile de bowling una lângă alta, acestea se vor atrage reciproc gravitațional. Atracția este extrem de mică, dar dacă instrumentele dvs. sunt suficient de sensibile, puteți măsura atracția gravitațională pe care o au două mingi de bowling una pe alta. Din acea măsurare, ați putea determina masa celor două obiecte. Același lucru este valabil pentru două mingi de golf, dar atracția este și mai redusă, deoarece cantitatea de forță gravitațională depinde de masa obiectelor.

Newton a arătat că, pentru obiectele sferice, puteți face presupunerea simplificatoare că toată masa obiectului este concentrată în centrul sferei. Următoarea ecuație exprimă atracția gravitațională pe care o au două obiecte sferice unul asupra celuilalt:

F = G (M1 * M2 / R2)

Să presupunem că Pământul este unul a masei (M1) și o sferă de 1 kg este cealaltă (M2). Forța dintre ele este de 9,8 kg * m / s2 – putem calcula această forță scăpând sfera de 1 kg și măsurând accelerația pe care Câmpul gravitațional al Pământului i se aplică (9,8 m / s2).

1Este „mor Este corect „să întrebi despre masă mai degrabă decât despre greutate, deoarece greutatea este o forță care necesită un câmp gravitațional pentru a determina. Puteți lua o minge de bowling și o puteți cântări pe Pământ și pe lună. Greutatea pe Lună va fi de o șesime față de cea de pe Pământ, dar cantitatea de masă este aceeași în ambele locuri. Pentru a cântări Pământul, ar trebui să știm în ce câmp gravitațional al obiectului dorim să calculăm greutatea. Masa Pământului, pe de altă parte, este o constantă.