无论您是科幻迷,太空爱好者还是数百万观看宇航员在月球表面上gam的人,您都可能想知道您会在其他行星上对其他行星进行多少权衡太阳系。
为了解决这个问题,它首先有助于了解一些物理学101。
重量是由于其质量而在物体上施加的力重力。质量大致衡量物体的惯性,一旦运动,其对移动或停止的抵抗力。您的质量在整个宇宙中保持不变(在某些情况下讨论的情况除外特殊相对论,但这是另一个故事),而您的体重会根据引起您的引力而变化,而这些力量因行星而异。
牛顿的普遍重力定律说,所有具有质量的东西都吸引了所有其他物质的东西,用力(a)与两个物体质量的产物直接成熟,并且(b)与将其中心分开的距离正方形成反比。
换句话说,尽管重力随着物体的增长而呈线性增加,但随着它们之间的距离的增加,它呈指数下降(这种现象称为逆方法律)。计算表面重力时,该距离是指将您(在地面上)与行星质量中心分开的空间。这意味着,行星的大小实际上对其重力和表面上的重量具有更大的相对影响。
牛顿的引力法作为一种公式而写的是这样:
f = g(((mm)/r2)
在哪里
- f是两个物体之间的引力,
- G是重力常数(6.674×10-11 Newtons X Meters2 / kograms2),
- m是地球的质量(kg),
- M是您的质量(kg),并且
- r是两个质量中心(行星半径)之间的距离(m)。
在数学上没有太困境的情况下,我们可以看到这导致了令人惊讶的结果。在太阳系中采用最庞大的星球,木星,尖端是地球质量的316倍。您可能会想象您的体重是这里的316倍。但是,由于木星的半径气球约为地球的大约11倍,因此其重力在其表面下降了1/112(假设您可以找到一种站在煤气云上的方法)。
但是,这并不意味着木星的重力与地球的比例为316 /112。要计算地球表面重力与任何其他天体的比率,您必须使用上面的公式分别计算它们,然后将所需的行星的重力除以地球。我们将为您提供工作:
- 汞:0.38
- 金星:0.91
- 地球:1.00
- 火星:0.38
- 木星:2.34
- 土星:1.06
- 天王星:0.92
- 海王星:1.19
- 冥王星:0.06
因为重量=质量X表面重力,将您的重量乘以地球上的数字将使您的体重在每个星球的表面上。如果您在地球上体重150磅(68公斤),则体重351磅。 (159千克)在木星上,57磅。 (26公斤)在火星上,仅为9磅。 (4公斤)在冥王星的矮星上。
注意汞火星具有相同的比例重力,即使火星几乎是汞的两倍。火星的尺寸是汞直径的1.4倍,由于重力与距离之间的相反平方关系而胜过其额外质量的效果。
天王星和金星为这种现象提供了一个更明显的例子:尽管天王星凸耳是金星的质量约为17.8倍,但其4.2倍 - 长直径仍然否定了比例表面重力的差异。
最初出版现场科学。