Главное меню

Сколько весит земля в тоннах


масса Земли в тоннах, распределение массы, сравнение массы Земли с другими планетами

В среднем Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн. Это число содержит 21 знак после запятой - если визуально представить такую цифру, то от количества нулей зарябит в глазах! При этом определить массу Земли не так просто, как скажем, вес арбуза. Ведь невозможно взять и взвесить на весах целую планету! Так сколько весит Земля? Немало прошло веков, прежде, чем ученые нашли ответ на этот вопрос.

Представление о параметрах Земли – немного истории

На заре человечества существовали свои понятия о размере, форме и массе Земли. В представлении древних людей, модель Земли напоминала полусферу («плоскую тарелку»), размещенную на трех китах и огромной черепахе, стоящей в самом основании этой пирамиды мироздания. Как вариант, вместо китов могли выступать слоны. Как бы там ни было, в древности существовало единое мнение – Земля была плоской и имела свой край.

В эпоху Средневековья представления о форме и весе Земли претерпели первые прогрессивные изменения. Первооткрывателем сферической формы Земли стал Джордано Бруно, который за свои убеждения был отправлен на костер инквизиции. Другой весомый вклад в науку о Земле внес кругосветный путешественник Магеллан, на практике подтвердивший теорию о том, что Земля круглая.

Сколько весит наша Земля – первые открытия

Итак, Земля является физическим телом и обладает определенными свойствами, основное из которых – вес. Это открытие средневековых ученых дало начало целому ряду научных открытий и исследований. Сколько же весит Земля? Согласно законам физики, весом называют силу воздействия тела на опору. Однако Земля не имеет опоры в физическом смысле. Получается, что и веса у Земли никакого нет. А вот масса есть, да еще и какая!

Сколько весит Земля в кг?

Впервые определить размер Земли попытался древнегреческий ученый Эрастосфен. Измеряя с помощью палки тень в разных городах Греции и сравнивая результаты, Эратосфен получил формулу вычисления объема Земли.

Это интересно!

На этих страницах вы можете узнать:
Сколько весит облако
Сколько весит танк
Сколько весит мозг
Сколько весит яйцо
Калькулятор веса

Затем был знаменитый итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей, открывший в XVII веке закон свободного падения. Эстафету великих открытий принял Исаак Ньютон, благодаря которому мир узнал о законе гравитации. Итак, согласно этому закону, сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Теперь осталось только использовать формулы и вычислить, сколько весит Земля. Впервые массу Земли определил шотландский доктор Н. Мэкелин в 1774 году. По результатам вычислений, масса планеты составила 5,879 секстиллионов тонн. Впрочем, в настоящее время этот показатель несколько увеличился – до 5,976 секстиллионов тонн.

Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн.

Однако эти расхождения никак не являются свидетельством наличия неточностей в расчетах средневекового ученого. Наоборот, данные измерения поражают своей точностью, а расхождение показателей объясняется постоянным увеличением массы нашей Земли за счет оседания космической пыли. Каждый год Земля становится тяжелее примерно на 30 000 тонн!

Кстати, на основе принципа гравитации можно измерить вес Земли достаточно просто. На нить подвешиваем маленький груз и измеряем его точное положение. Рядом располагаем тонну свинца. Взаимное притяжение между двумя телами заставит маленький груз немного отклониться в сторону – менее, чем на 0,00002 мм. Это очень маленькая величина, однако на ее основе можно вычислить массу Земли. Достаточно измерить силу земного притяжения по отношению к весу и силу притяжения маленького груза к свинцу. На основании полученной относительной разницы можно рассчитать массу Земли.

Распределение массы Земли

Известно, что по составу наша планета неоднородная. Итак, вот примерное распределение общей массы Земли (по убывающей):

 

Сколько весит Земля – по сравнению с другими планетами?

Наша Земля – самая большая среди планет Земной группы. К примеру, масса Марса составляет около 0,108 земного веса, Венеры – 0,815, а Меркурия – 0,055.

А вот планеты-газовые гиганты во множество раз больше Земли и во столько же тяжелее. Если сравнивать с Юпитером, то наша планета легче в 317,8 раз – впрочем, до этого «великана» далеко любому другому «обитателю» Солнечной системы. Для сравнения: Сатурн тяжелее Земли в 95,1 раз, Нептун – в 17,2 раза, Уран – в 14,5 раз.

Теперь мы знаем, сколько весит Земля, а также соотношение ее массы к весу других планет Солнечной системы.  

Вес планеты Земля - Libtime

  1. Главная
  2. Природа
  3. Вес планеты Земля
Елена Голец 4511 Первым определил вес планеты Земля в 1798 году знаменитый английский ученый Кавендиш (1731–1811). Он воспользовался законом тяготения Ньютона и впервые применил для взвешивания Земли простой по идее прибор, называемый крутильными весами. Генри Кавендиш - первый определил вес планеты Земля с помощью крутильных весов. Принцип этих весов положен в основу современного гравитационного вариометра. Этот прибор обладает исключительно большой чувствительностью и широко применяется в георазведке.

Размеры планеты Земля

Земля – сравнительно большое мировое (небесное) тело. Размеры планеты Земля таковы: Если бы можно было погрузить всю массу Земли в вагоны, нагружая по 50 тонн, то получился бы поездной состав, превышающий по длине в 8 миллиардов раз расстояние от Земли до Солнца. Вот как велика и тяжела наша Земля! Вес планеты Земля.

Плотность планеты Земля

Средняя плотность планеты Земля в 4 раза больше средней плотности Солнца и в 5,5 раз плотнее воды. Отдельные металлы, залегающие в недрах Земли, обладают еще большей плотностью. Так, например, платина в 21 раз плотнее воды. Однако и плотность платины не так уже велика, если учесть, что среди мировых тел есть такие, плотность которых нам кажется совершенно невероятной.

Плотность других планет

Плотность спутника Сириуса в 40 тысяч раз больше плотности воды. Если наполнить веществом этой звезды спичечную коробочку и положить на чашку весов, то, чтобы привести весы в равновесие, надо на другую чашку весов поместить 15 человек. Еще более поразительной плотностью обладает маленькая звезда, открытая астрономом Кайнером. Вещество этой звездочки в 10 тысяч раз плотнее платины. Спичечная коробочка, наполненная этим веществом, будет весить около 50 тонн! Попробуйте положить эту коробочку себе в карман! Однако следует указать, что среди звезд известны и такие, средняя плотность которых в 100 раз меньше плотности окружающего нас воздуха. Вот насколько различна плотность звезд.

Закон всемирного тяготения

Когда стало известно, что наша планета ограничена в пространстве со всех сторон, невольно был поставлен вопрос, на чем же все-таки «держится» Земля в бездне пространства. Какая сила удерживает ее на своей орбите? Этот вопрос долго оставался открытым. На протяжении нескольких столетий его никто не мог разрешить. Наконец, гениальный математик, механик, физик и астроном, великий Исаак Ньютон (1643–1727) открыл закон всемирного тяготения. Ньютон доказал, что все тела, находящиеся в пространстве Вселенной, взаимно притягиваются друг к другу, (подробнее: Закон падения тел). Сила притяжения каких-либо двух тел тем больше, чем меньше расстояние между ними и чем больше их масса. Точнее говоря, закон Ньютона читается так: всякая материальная частица притягивает другую материальную частицу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Исаак Ньютон - открыл закон всемирного тяготения. Следовательно, чтобы удерживать все планеты на их орбитах, центральное тело системы, вокруг которого движутся все планеты (в том числе и наша Земля), должно обладать гигантской массой. И действительно, масса Солнца – центрального тела планетной системы – в 750 раз больше массы всех планет и их спутников и больше массы Земли в 330 с небольшим тысяч раз. Солнце удерживает планеты на их орбитах своим притяжением. Если бы не было действия притяжения планеты к Солнцу, то планета П, движущаяся, например, в направлении ПК, перемещалась бы в этом направлении прямолинейно и равномерно (по закону инерции). В перв

Масса Земли в цифрах

Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Масса Земли

Масса Земли достигает отметки в 5.9736 х 1024 кг. Это крупное число, но, чтобы наш мозг попал в шоковое состояние, то в полном виде – 5 973 600 000 000 000 000 000 000 000 кг. Вау!

Как узнать массу Земли?

Но ведь интереснее узнать, как вообще смогли понять, какая масса Земли? Все дело в гравитации, которую наша планета оказывает на ближайшие объекты.

Физика говорит нам, что любые тела с массой притягиваются. Если вы положите рядом два бильярдных шарика, то они будут стремиться к соседнему. Эта сила не заметна нам, но приборы улавливают благодаря своей чувствительности. Это вычисление поможет вывести массу обоих.

Ньютон предположил, что масса сферических объектов сосредоточена в их центрах. Тогда можно воспользоваться уравнением:

F = G (M1* M2/R2).

Допустим, что одна из масс представлена Землей, а второй будет килограммовая сфера. Сила между ними – 9.8 кг * м/с2. Земной радиус – 6 400 000 м. Если добавите эти значения в формулу, то получите 6 x 1024 кг.

Важно отметить, что в вопросе правильно использовать слово «масса», а не «вес», потому что последнее понятие выступает силой, которая нужна для вычисления гравитационного поля. Можно взять мяч и взвесить его на Земле и Луне, и отметка будет меняться. Но масса – стабильное число и земная – постоянна.

Кажется, что это много, но не будем забывать, что в нашей системе есть объекты и крупнее. Например, наша звезда превосходит земную массу в 330000 раз, а Юпитер в 318 раз. Есть, конечно, и крошки. Так марсианская масса занимает лишь 11% земной.

Нам повезло из-за наивысшего показателя планетарной плотности в системе – 5.52 г/см3. Это значение досталось от металлического ядра, вокруг которого сосредоточен слой скалистой мантии. Менее плотные планеты, вроде гигантского Юпитера, представлены водородом и прочими газами. Теперь вы знаете чему равна масса Земли.

Читайте также:


Строение Земли

Поверхность Земли

Положение и движение Земли

Сколько весит земной шар? : Включи настроение

Как вы думаете, сколько весит наша планета? И как воообще это вычислить? Согласно законам физики, весом называют силу воздействия тела на опору. Однако у Земли, подвешенной в космосе, нет никакой опоры в физическом смысле. Получается, что и веса у неё нет. Но масса есть. Да ещё какая! Если округлить, она будет равна 6 000 000 000 000 000 000 000 тонн. Что входит в эту цифру? Кора из твёрдых горных пород, затем слой, называемый мантией, уходящий вглубь на 3000 км, и внутренняя часть – ядро. 

Как же учёные подсчитали, что масса Земли именно такова? Это стало возможным после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, который гласит: два тела притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от их массы и расстояния между ними. Возьмём 2 мячика и положим их на стол. Между ними, а точнее между атомами, из которых они состоят, будет слабое гравитационное притяжение. К сожалению, невооружённым глазом мы его не увидим. 

Вес Земли рассчитывают по гравитации. Чем больше предметы, тем значительнее сила, которая притягивает их друг к другу. Если бы вместо яблок у нас было два массивных куска металла и точнейшие измерительные приборы, мы могли бы точно вычислить, на сколько они друг к другу приблизились. Результат составил бы не больше одной миллионной части сантиметра.

Однако этого достаточно, чтобы с помощью математических формул вычислить и вес Земли. Первым подобные расчёты произвёл шотландский астроном Невил Маскелайн в 1774 году. По его результатам масса планеты составила 5,879 секстиллионов тонн. В настоящее время этот показатель увеличился примерно на 100 тонн. Впрочем, точность учёного из XVIII века всё равно поражает. Расхождение показателей объясняется тем, что масса нашей планеты всё время растёт. За счёт оседания космической пыли наша планета каждый год тяжелеет примерно на 30 тысяч тонн!

Масса Земли: цифры, сравнение, распределение, изменение

Вы хоть раз задавались вопросом, какая масса и вес Земли, а также можно ли их рассчитать? Безусловно, у любого физического тела есть определённый набор свойств и характеристик. И конечно же, любая планета как астрономическое тело не обделена ими.
На самом деле, первые попытки определить свойства, вид и особенности Земли предпринимались уже в далёкие-далёкие времена. Так, например, одним из первых учёных, которые посвятили себя изучению таких вопросов является Эратосфен, математик Древней Греции. Он вычислил размер и объем планеты, а также создал карту мира. Хотя его труд внёс большой вклад в понимание окружающего мира, это было лишь начало исследований.
Но мы с вами живём в современном мире, где открыто уже многое. Разумеется, наше мировоззрение отличается от древности. Что мы знаем, точнее что известно про массу Земли?

Земля в руках

В астрономии m Земли является своеобразной единицей измерения массы.
К удивлению, масса Земли уже известна благодаря стараниям учёных.
1 M Земли=(5,9722±0,0006)×10²⁴ кг.

Несколько интресных фактов:

Как распределяется масса Земли

Само собой разумеется, что вес любого тела неравномерен. Тем более если оно состоит не из однородного и единственного вещества. Хотя и в этом случае возможны исключения.
Как известно, Земля состоит из ядра, мантии, коры, гидросферы и атмосферы. Надо полагать, что каждая часть весит по-своему.
Итак, рассмотрим распределение массы Земли.
Мантия или оболочка является самой тяжёлой, поскольку её вес равен 4,043×10²⁴ кг.
Ядро, точнее его масса, составляет 1,93×10²⁴ кг.
Кора или земная поверхность весит 0,026×10²⁴ кг.
А вот масса атмосферы равняется приблизительно 0, 0000051×10²⁴ кг.

Структура Земли

Почему изменяется масса Земли?

Масса планеты не может находиться в постоянной величине. Поскольку на этот показатель влияет множество факторов.
Например, различные космические объекты и элементы, попадая на нашу планету, увеличивают её вес. Сюда можно отнести космическую пыль или метеоры, кометы и другие частицы Вселенной. Они оседают на поверхности, чем существенной влияют на массу Земли. Так, ежегодно она увеличивается в среднем на 40 тысяч тонн.

Космический мусор

Однако, некоторые моменты, происходящие в окружающем мире, напротив, уменьшают весовой показатель планеты. К примеру, земная атмосфера теряет газы, то есть они улетучиваются в космическое пространство. Данный процесс обусловлен увеличением теплового движения молекул. Собственно говоря, нагревание Земли, связанное с антропогенными процессами и глобальным потеплением, также способствует выходу веществ из атмосферы. Помимо этого, удалённые искусственные спутники периодически выходят в открытый космос, и больше не возвращаются на земную орбиту. Что явно сказывается на общей массе.
В результате, уменьшение веса и массы планеты ведёт к снижению силы тяжести Земли. Из этого следует, что ослабляется способность к удержанию частиц и веществ в атмосфере.

Сколько весит Земля по сравнению с другими планетами

Как известно, в Земной группе планет наша родина является самой большой. Например, вес других планет значительно меньше: Венера имеет массу 0,815 от земного веса, масса Меркурия составляет 0,055, а Марса примерно 0,108.
И всё же газовые планеты в значительной степени превосходят нас по весовой категории. К примеру, Уран тяжелее в 14,5 раз, Нептун в 17,2 раза, а Сатурн в 95,1 раз. Но до Юпитера далеко им всем. Это, безусловно, победитель в данной номинации. Он, представьте себе, хотя бы попробуйте, тяжелее Земли в 317,8 раз!

Масса планет

Взвесить планету нереально. Ведь мы не можем положить её на чашу весов. Однако для наших учёных это совсем необязательно. Невозможное — возможно…
Изучение и исследование родного дома для человека не просто любопытство и принцип. Можно сказать, что это своего рода обязанность. Поскольку от знаний появляется понимание и представление обо всём, что нас окружает. А это важно для сохранения и поддержания жизни.

Нет бога-творца, но есть космос, производящий солнца, планеты и живых существ: нет всемогущего бога, но есть Вселенная, которая распоряжается судьбой всех небесных тел и их жителей.

Константин Эдуардович Циолковский

Сколько весит Земля? Как рассчитать массу планеты?

Земля – уникальная планета солнечной системы. Она не самая маленькая, но и не самая крупная: занимает пятое место по габаритам. Среди планет земной группы она является крупнейшей по массе, диаметру, плотности. Планета располагается в космическом пространстве, и узнать, сколько весит Земля, сложно. Ее же нельзя положить на весы и взвесить, поэтому об ее весе говорят, суммируя массу всех веществ, из которых она состоит. Приблизительно этот показатель равен 5,9 секстиллиона тонн. Чтобы понимать, какая это цифра, можно ее просто математически записать: 5 900 000 000 000 000 000 000. От этого количества нулей как-то рябит в глазах.

История попыток определения размера планеты

Ученых всех веков и народов пытались найти ответ на вопрос о том, сколько весит Земля. В древние времена люди предполагали, что планета – это плоская тарелка, которую держат киты и черепаха. В некоторых нациях вместо китов были слоны. В любом случае разные народы мира представляли планету плоской и имеющей свой край.

Во времена Средневековья представления о форме и весе изменились. Первым, кто заговорил о сферическом виде, был Дж. Бруно, однако, за свои убеждения его казнила инквизиция. Другой вклад в науку, который показывает радиус и массу Земли, внес путешественник Магеллан. Именно он предположил, что планета круглая.

Первые открытия

Земля – физическое тело, имеющее определенные свойства, среди которых есть и вес. Это открытие позволило начать самые разные исследования. По физической теории вес – это сила действия тела на опору. Учитывая, что Земля не имеет никакой опоры, можно сделать вывод, что у нее нет веса, а вот масса имеется, и большая.

Вес Земли

Впервые определить размер планеты пытался Эратосфен – древнегреческий ученый. В разных городах Греции он проводил замеры тени, а после сравнивал полученные данные. Таким образом он пытался рассчитать объем планеты. После него провести вычисления пытался итальянец Г. Галилей. Именно он открыл закон свободного тяготения. Эстафета по определению того, сколько весит Земля, была принята И. Ньютоном. Благодаря попыткам сделать замеры, он открыл закон гравитации.

Впервые определить, сколько весит Земля, удалось шотландскому ученому Н. Мэкелин. По его вычислениям масса планеты составляет 5,9 секстиллионов тонн. Сейчас этот показатель увеличился. Различия в весе связано с оседанием на поверхности планеты космической пыли. Примерно тридцать тонн пыли ежегодно остаются на планете, делая ее тяжелее.

Масса Земли

Чтобы точно узнать, сколько весит Земля, необходимо знать состав и вес веществ, из которых состоит планета.

  1. Мантия. Масса этой оболочки составляет примерно 4,05 Х 1024 кг.
  2. Ядро. Эта оболочка весит меньше мантии – всего 1.94 Х 1024 кг.
  3. Кора земная. Данная часть очень тонкая и весит всего 0,027 Х 1024 кг.
  4. Гидросфера и атмосфера. Эти оболочки весят 0,0015 Х 1024 и 0,0000051 Х 1024 кг, соответственно.

Сложив все эти данные, получаем вес Земли. Однако по разным источникам масса планеты различна. Так сколько весит планета Земля в тоннах, и сколько весят другие планеты? Вес планеты составляет 5,972 Х 1021 т. Радиус – 6370 километров.

На основе принципа гравитации можно с легкостью определить вес Земли. Для этого берется нить, и на нее подвешивается маленький груз. Его местоположение определяется точно. Рядом размещают тонну свинца. Между двумя телами возникает притяжение, из-за которого груз отклоняется в сторону на незначительное расстояние. Однако даже отклонение в 0,00003 мм дает возможность вычислить массу планеты. Для этого достаточно измерить силу притяжения по отношению к весу и силу притяжения малого груза к большому. Полученные данные позволяют провести расчеты массы Земли.

Масса Земли и других планет

Земля является самой большой планетой земной группы. По отношению к ней масса Марса составляет около 0,1 земного веса, а Венера – 0,8. Вес Меркурия составляет около 0,05 от земного. Газовые гиганты во много раз крупнее Земли. Если сравнить Юпитер и нашу планету, то гигант больше в 317 раз, а Сатурн тяжелее в 95 раз, Уран – в 14. Есть планеты, которые весят больше Земли в 500 раз и более. Это огромные газовые тела, расположенные за пределами нашей солнечной системы.

Сколько весит Земля?

Вы когда-нибудь задумывались, всего сколько весит Земля ? Астрономы работали над ответом на этот вопрос, но сначала вам нужно узнать разницу между весом и массой, чтобы понять, как ученые отвечают на этот вопрос.

Масса определяет, сколько вещества составляет объект. С другой стороны, вес измеряет, насколько сила тяжести действует на объект. Масса остается неизменной независимо от того, где она находится, а это означает, что ваша масса на Земле такая же, как и везде в космосе.Однако, поскольку вес измеряет силу тяжести, ваш вес на Земле будет отличаться от веса в других местах в космосе. Поскольку у Луны меньшая гравитация, вы будете весить на Луне значительно меньше. Знание разницы между массой и весом важно при попытке ответить и понять вопрос о весе Земли.

Следовательно, когда вы спрашиваете, сколько весит Земля, вы спрашиваете, сколько фунтов или килограммов на ней было бы, если бы вы поместили ее на весы на поверхности Земли.Поскольку Земля парит в космосе и она огромна, мы не можем измерить ее масштаб. Ученые решили эту проблему, используя математику и знания гравитации и физики, чтобы вычислить, сколько будет весить Земля.

Ученые говорят, что Земля весит около 6 x 10 24 килограммов, или 1,3 x 10 25 фунтов. Фактический размер может быть немного больше этого.

Это примерно 13 000 000 000 000 000 000 000 000 фунтов

Это число может показаться вам невероятным, но Земля также является очень большим телом.Только представьте, какими маленькими вы бы выглядели, паря рядом с Землей в космосе. Однако Земля - ​​даже не самая тяжелая планета в нашей солнечной системе. Юпитер намного тяжелее Земли. Фактически, Юпитер составляет около 318 Земель.

Помните, что ученые вычислили эти числа, используя законы гравитации, потому что вес измеряет силу тяжести на измеряемом теле. Имейте в виду, что существует разница между массой и весом, что важно, когда речь идет об измерениях в космосе.Следовательно, если вы задавались вопросом о весе Земли, теперь вы будете знать, что он измеряется примерно или немного больше, 6 x 10 24 килограммов, или 1,3 x 10 25 фунтов.

.

Сколько весит планета Земля?

Правильнее было бы спросить: "Какова масса планеты Земля?" 1 Быстрый ответ на этот вопрос - примерно 6 000 000, 000 000 000 000 000 000 (6 x 10 24 ) килограммов.

Интересный подвопрос: "Как кто-то это понял?" Это не значит, что планета каждое утро встает на весы перед тем, как принять душ. Измерение веса планеты происходит из гравитационного притяжения , которое Земля имеет для объектов, находящихся рядом с ней.

Объявление

Оказывается, любые две массы имеют гравитационное притяжение друг к другу. Если вы поместите два шара для боулинга рядом друг с другом, они будут притягиваться друг к другу гравитационно. Притяжение очень мало, но если ваши инструменты достаточно чувствительны, вы можете измерить гравитационное притяжение, которое два шара для боулинга оказывают друг на друга. По этому измерению вы можете определить массу двух объектов. То же самое верно и для двух мячей для гольфа, но притяжение еще слабее, потому что сила гравитации зависит от массы объектов.

Ньютон показал, что для сферических объектов можно сделать упрощающее предположение, что вся масса объекта сосредоточена в центре сферы. Следующее уравнение выражает гравитационное притяжение двух сферических объектов друг к другу:

F = G (M1 * M2 / R 2 )

Предположим, что Земля является одной из масс (M1), а сфера весом 1 кг - другой (M2). Сила между ними составляет 9,8 кг * м / с 2 - мы можем вычислить эту силу, уронив сферу весом 1 кг и измерив ускорение, которое гравитационное поле Земли прилагает к ней (9.8 м / с 2 ).

Радиус Земли составляет 6 400 000 метров (6 999 125 ярдов). Если вы подставите все эти значения и решите для M1, вы обнаружите, что масса Земли составляет 6 000 000 000, 000 000 000 000 000 кг (6 x 10 24 килограмма, или 1,3 x 10 25 фунта).

1 «Более уместно» спросить о массе, а не о весе, потому что вес - это сила, для определения которой требуется гравитационное поле.Вы можете взять шар для боулинга и взвесить его на Земле и на Луне. Вес на Луне будет в шесть раз меньше, чем на Земле, но масса одинакова в обоих местах. Чтобы весил единиц Земли, нам нужно знать, в гравитационном поле какого объекта мы хотим вычислить вес. С другой стороны, масса Земли является постоянной.

.

Земля становится тяжелее? | Вопросы

Крис - Да, но, возможно, не по той причине, которую он предлагал.

Люди часто думают, что по мере того, как мы увеличиваем численность населения, вес людей исходит из ниоткуда. Люди просто больше весят, а значит, и Земля больше. Это не правда. Земля - ​​это изолированная система, в которой вся масса, которая была на ней изначально, никуда не денется. Вы не создаете массу из ниоткуда, поэтому люди должны набирать вес, набирая массу из других мест на Земле: другими словами, употребляя пищу, которая поступает с Земли и попадает в их тела.

Но, учитывая планету в целом, становится ли она со временем тяжелее? Ответ - да, может.

Каждый год Земля прибавляет в весе примерно с двух приземляющихся на нее авианосцев: двух HMS Ark Royals, или примерно 40 000 тонн мусора, который приземляется на Землю из космоса.

Вы можете убедиться в этом сами. Если в хороший день вы положили на траву в саду большой пластиковый лист или белый лист, оставьте его на несколько часов, а затем проведите по нему магнитом.Часто можно обнаружить, что пятнышки только что упали из космоса и приземлились на ваш магнит. Обломки, пыль и другие предметы, падающие из космоса, приносят на Землю огромный вес каждый год.

.

Сколько бы вы весили на других планетах?

Если вы фанат научной фантастики, энтузиаст космоса или один из миллионов, наблюдавших за космонавтами, играющими на поверхности Луны, вы, возможно, задавались вопросом, сколько вы будете весить на других планетах Солнечной системы.

Чтобы разобраться в этом, сначала нужно немного узнать 101 физику. [Вырастут ли люди, рожденные на Марсе, выше землян? ]

Вес - это сила тяжести, действующая на объект за счет его массы.Масса, грубо говоря, измеряет инерцию объекта, его сопротивление перемещению или остановке, когда он находится в движении. Ваша масса остается постоянной во Вселенной (за исключением некоторых случаев, обсуждаемых в специальной теории относительности, но это другая история), в то время как ваш вес изменяется в зависимости от действующих на вас гравитационных сил, которые варьируются от планеты к планете.

Закон всемирного тяготения Ньютона гласит, что все, что имеет массу, притягивает все, что имеет массу, притягивая с силой, (а) прямо пропорциональной произведению масс двух объектов и (б) обратно пропорциональной квадрату расстояние, разделяющее их центры.

Другими словами, хотя сила тяжести увеличивается линейно по мере увеличения массы объектов, она экспоненциально уменьшается с увеличением расстояния между ними (явление, известное как закон обратных квадратов). При расчете силы тяжести на поверхности это расстояние относится к пространству, отделяющему вас (на поверхности) от центра масс планеты. Это означает, что размер планеты на самом деле имеет большее относительное влияние на ее гравитацию и на ваш вес на ее поверхности, чем на ее массу.

Записанный в виде формулы закон тяготения Ньютона выглядит примерно так:

F = G ((Mm) / r2)

Где

Не слишком увязнув в математике, мы видим, что это приводит к удивительному результату. Возьмем самую массивную планету в Солнечной системе, Юпитер, масса которого в 316 раз превышает массу Земли. Вы можете представить, что будете весить там в 316 раз больше, чем здесь.Однако, поскольку радиус воздушных шаров Юпитера примерно в 11 раз больше, чем у Земли, его гравитационная сила уменьшается в 1/112 раз на его поверхности (при условии, что вы могли бы найти способ встать на газовые облака).

Однако это не означает, что отношение силы тяжести Юпитера к гравитации Земли составляет 316/112. Чтобы вычислить отношение силы тяжести земной поверхности к гравитации любого другого небесного тела, вы должны вычислить их отдельно, используя формулу выше, а затем разделить гравитационная сила желаемой планеты земной.Мы избавим вас от работы:

Поскольку вес = масса x сила тяжести на поверхности, умножение вашего веса на Земле на числа, указанные выше, даст вам ваш вес на поверхности каждой планеты. Если вы весите на Земле 150 фунтов (68 кг), вы будете весить 351 фунт.(159 кг) на Юпитере, 57 фунтов. (26 кг.) На Марсе и всего 9 фунтов. (4 кг.) На карликовой планете Плутон.

Обратите внимание, что Меркурий и Марс имеют одинаковую пропорциональную гравитацию, хотя Марс почти вдвое массивнее Меркурия. Превосходный размер Марса, в 1,4 раза превышающий диаметр Меркурия, превосходит эффект его дополнительной массы из-за отношения обратных квадратов между гравитацией и расстоянием.

Уран и Венера представляют еще более поразительный пример этого явления: хотя Уран тянется около 17 лет.В 8 раз больше массы Венеры, а ее диаметр в 4,2 раза больше, но нивелирует разницу в пропорциональной силе тяжести на поверхности.

Оригинальный рассказ о живой науке.

.

Как быстро движется Земля?

Землянину легко поверить, что мы стоим на месте. В конце концов, мы не чувствуем никакого движения в нашем окружении. Но если вы посмотрите на небо, вы увидите свидетельство того, что мы движемся. Какова именно скорость Земли вокруг Солнца?

Некоторые из первых астрономов предположили, что мы живем в геоцентрической вселенной, что означает, что Земля находится в центре всего. Они сказали, что солнце вращается вокруг нас, что вызывает восходы и закаты - то же самое для движения Луны и планет.Но были определенные вещи, которые не работали с этим видением. Иногда планета возвращалась в небо, прежде чем возобновить свое движение вперед.

Теперь мы знаем, что это движение - которое называется ретроградным движением - происходит, когда Земля «догоняет» другую планету на своей орбите. Например, Марс движется дальше от Солнца, чем Земля. В какой-то момент на соответствующих орбитах Земли и Марса мы догоняем Красную планету и обгоняем ее. Когда мы проезжаем мимо, планета движется по небу назад.Затем он снова движется вперед после того, как мы прошли.

Связанный: Насколько велика Земля?

Еще одно свидетельство того, что солнечная система находится в центре Солнца, можно получить, наблюдая за параллаксом, или видимым изменением положения звезд относительно друг друга. В качестве простого примера параллакса поднимите указательный палец перед лицом на расстоянии вытянутой руки. Смотрите на него только левым глазом, закрыв правый глаз. Затем закройте правый глаз и посмотрите на палец левым.Видимое положение пальца меняется. Это потому, что ваши левый и правый глаза смотрят на палец под немного разными углами.

То же самое происходит на Земле, когда мы смотрим на звезды. Оборот вокруг Солнца занимает около 365 дней. Если мы посмотрим на звезду (расположенную относительно близко к нам) летом и снова посмотрим на нее зимой, ее видимое положение на небе изменится, потому что мы находимся в разных точках нашей орбиты. Мы видим звезду с разных точек зрения. С помощью небольшого количества простых вычислений, используя параллакс, мы также можем определить расстояние до этой звезды.

Как быстро мы крутимся?

Вращение Земли постоянно, но скорость зависит от того, на какой широте вы находитесь. Вот пример. По данным НАСА, окружность (расстояние вокруг самой большой части Земли) составляет примерно 24 898 миль (40 070 километров). (Эта область также называется экватором.) Если вы считаете, что сутки длится 24 часа, вы делите окружность на длину дня. Это дает скорость на экваторе около 1037 миль в час (1670 км / ч). [Как быстро путешествовать налегке?]

Однако на других широтах вы будете двигаться не так быстро.Если мы продвинемся на полпути вверх по земному шару на 45 градусов по широте (северной или южной), вы вычисляете скорость, используя косинус (тригонометрическую функцию) широты. В хорошем научном калькуляторе должна быть доступна функция косинуса, если вы не знаете, как ее вычислить. Косинус 45 равен 0,707, поэтому скорость вращения под углом 45 градусов составляет примерно 0,707 x 1037 = 733 миль в час (1180 км / ч). Эта скорость еще больше уменьшается по мере того, как вы идете дальше на север или юг. К тому времени, когда вы доберетесь до Северного или Южного полюсов, ваше вращение будет действительно очень медленным - для того, чтобы повернуть на месте, требуется целый день.

Космические агентства любят использовать вращение Земли. Например, если они отправляют людей на Международную космическую станцию, предпочтительное место для этого - недалеко от экватора. Вот почему, например, из Флориды запускаются грузовые миссии на Международную космическую станцию. Выполняя это и запускаясь в том же направлении, что и вращение Земли, ракеты получают прирост скорости, что помогает им лететь в космос.

Как быстро Земля вращается вокруг Солнца?

Вращение Земли, конечно, не единственное движение в космосе.Согласно Корнеллу, наша орбитальная скорость вокруг Солнца составляет около 67 000 миль в час (107 000 км / ч). Мы можем рассчитать это с помощью базовой геометрии.

Во-первых, мы должны выяснить, как далеко путешествует Земля. Земле требуется около 365 дней, чтобы вращаться вокруг Солнца. Орбита представляет собой эллипс, но для упрощения математики допустим, что это круг. Итак, орбита Земли - это длина окружности. По данным Международного союза астрономов, расстояние от Земли до Солнца, называемое астрономической единицей, составляет 92 955 807 миль (149 597 870 километров).Это радиус ( r ). Длина окружности равна 2 x π x r . Таким образом, за год Земля проходит около 584 миллионов миль (940 миллионов км).

Поскольку скорость равна расстоянию, пройденному за время, скорость Земли вычисляется путем деления 584 миллионов миль (940 миллионов км) на 365,25 дня и деления полученного результата на 24 часа, чтобы получить мили в час или км в час. Итак, Земля проходит около 1,6 миллиона миль (2,6 миллиона км) в день, или 66 627 миль в час (107 226 км / ч).

Солнце и галактика тоже движутся.

Солнце имеет собственную орбиту в Млечном Пути. Солнце находится примерно в 25 000 световых лет от центра галактики, а Млечный Путь составляет не менее 100 000 световых лет в поперечнике. По данным Стэнфордского университета, мы находимся примерно на полпути от центра. Солнце и солнечная система движутся со скоростью 200 километров в секунду или со средней скоростью 448 000 миль в час (720 000 км / ч). Даже на такой высокой скорости Солнечной системе потребуется около 230 миллионов лет, чтобы обойти весь Млечный Путь.

Млечный Путь тоже движется в космосе относительно других галактик. Примерно через 4 миллиарда лет Млечный Путь столкнется со своим ближайшим соседом, Галактикой Андромеды. Эти двое несутся навстречу друг другу со скоростью около 70 миль в секунду (112 км в секунду).

Следовательно, все во вселенной находится в движении.

Что произойдет, если Земля перестанет вращаться?

Нет никаких шансов, что вас сейчас выбросит в космос, потому что гравитация Земли настолько сильна по сравнению с ее вращением.(Это последнее движение называется центростремительным ускорением.) В своей самой сильной точке, которая находится на экваторе, центростремительное ускорение противодействует гравитации Земли только примерно на 0,3 процента. Другими словами, вы этого даже не замечаете, хотя на экваторе вы будете весить немного меньше, чем на полюсах.

НАСА заявляет, что вероятность остановки вращения Земли «практически равна нулю» в течение следующих нескольких миллиардов лет. Теоретически, однако, если Земля внезапно прекратит движение, будет ужасный эффект.Атмосфера по-прежнему будет двигаться с исходной скоростью вращения Земли. Это означает, что все будет сметено с земли, включая людей, здания и даже деревья, верхний слой почвы и камни, добавило НАСА.

Что, если бы процесс был более постепенным? По данным НАСА, это более вероятный сценарий на протяжении миллиардов лет, поскольку Солнце и Луна влияют на вращение Земли. Это дало бы людям, животным и растениям достаточно времени, чтобы привыкнуть к изменениям. По законам физики, самое медленное, что Земля могла бы замедлить свое вращение, - это 1 оборот каждые 365 дней.Эта ситуация называется «солнечно-синхронной» и заставит одну сторону нашей планеты всегда смотреть на Солнце, а другую сторону - в противоположную сторону. Для сравнения: Земля Луна уже находится в синхронном с Землей вращении, когда одна сторона Луны всегда обращена к нам, а другая - противоположна нам.

Но вернемся на секунду к сценарию отсутствия вращения: если бы Земля полностью перестанет вращаться, возникнут некоторые другие странные эффекты, заявило НАСА. Во-первых, магнитное поле, по-видимому, исчезнет, ​​потому что считается, что оно частично генерируется спином.Мы потеряем наши красочные полярные сияния, и радиационные пояса Ван Аллена, окружающие Землю, вероятно, тоже исчезнут. Тогда Земля была бы обнажена перед яростью солнца. Каждый раз, когда он посылал корональный выброс массы (заряженные частицы) к Земле, он ударялся о поверхность и засыпал все радиацией. «Это серьезная биологическая опасность», - заявили в НАСА.

Дополнительные ресурсы

.

Вот сколько весит все живое на Земле

Вы когда-нибудь задумывались, сколько массы весят все формы жизни на Земле? Нет? Что ж, ученые определенно знают, и новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает удивительный ответ. Каждое живое существо на Земле - от мельчайших бактерий до могучего красного дерева - весит в совокупности 550 гигатонн, если исключить воду из уравнения. Ага, это много.

Одна гигатонна равна одному триллиону метрических тонн, чтобы дать вам представление о том, о какой массе мы здесь говорим, но вы, вероятно, будете удивлены, насколько мало люди вносят вклад в эту сумму.Оказывается, совокупный вес многих разных классов животных значительно превышает вес человека. Рыба, например, весит около 0,7 GT C (гигатонны углерода), а вирусы весят около 0,2 GT C. Люди весят даже меньше.

Согласно исследованию, общий вес людей составляет приблизительно 0,06 GT C. Нас перевешивает почти все, включая бактерии (70 GT C), грибы (12 GT C), членистоногих (1 GT C), моллюски. (0,2 GT C) и даже наш собственный скот (0.1 GT C). В совокупности масса людей и их домашнего скота намного превосходит диких млекопитающих, причем на долю диких млекопитающих приходится всего 0,007 ГТС. Фактически, на весь животный мир приходится всего лишь жалкие два гигатонны.

Самый большой тяжеловес? Конечно же, растения! Растения составляют ошеломляющие 450 GT C. Это каждое дерево, травинка, виноградная лоза, овощи и плавающие скопления водорослей, среди прочего.

Чтобы получить эти цифры, ученые потратили три года, вычисляя биомассу каждого живого существа и вводя эти данные в свою перепись.Первоначально они намеревались обнаружить количество различных белков, присутствующих на планете - ученые скоро над этим будут работать, - но для этого им также нужно было выяснить, сколько весит вся жизнь на Земле, что, вероятно, является более существенным. интересный факт для большинства любителей казуальной науки.

Важно помнить, что то, что мы составляем крошечный кусок жизни на планете, не означает, что мы не несем ответственности за наибольшее воздействие на окружающую среду.Несмотря на то, что они составляют долю процента веса жизни, наши здания, автомобили и другие рукотворные творения - включая бесконечные запасы мусора - значительно увеличивают наше влияние.

.

Смотрите также