поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,660 -
гуманитарные
33,654 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,971 -
разное
16,905
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Масса – это одно из самых важных свойств материи. Являясь мерой гравитационного взаимодействия, именно она во многом определяет облик нашей Вселенной – от звезд и планет до галактических скоплений. Однако, измерение этой величины в космических масштабах – совсем не простая задача. Так как же ученые узнают массы планет, звезд и других небесных тел?
Начнем с относительно простого – массы Земли. В качестве основы нам понадобится закон всемирного тяготения, сформулированный Исааком Ньютоном еще в 1666 году. Согласно ему, сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между объектами.
Из него легко можно вывести формулу для ускорения свободного падения. В свою очередь, находясь на Земле, эту величину можно измерить различными способами. Самый очевидный из них – сбросить с высокой башни тяжелый предмет и засечь время падения. Другой вариант – изготовить из нитки и грузика простейший маятник, после чего замерить период его колебаний. Если вам интересно попробовать провести этот несложный, но занимательный эксперимент самостоятельно – напишите об этом в комментариях, и мы обязательно посвятим ему одну из ближайших статей.
Радиус же нашей планеты также можно определить с довольно высокой точностью, не покидая ее – древние греки справлялись с этим еще три тысячи лет назад. Для этого потребуется две астролябии – так называется прибор для измерения высоты небесных тел на небосводе. Кроме того, необходим знакомый в другом городе, часы и любой способ связи. Нужно всего лишь одновременно измерить высоту солнца над горизонтом в полдень, после чего решить несложное уравнение.
Таким образом, зная радиус нашей планеты и ускорение свободного падения, можно рассчитать массу Земли. Разумеется, чем точнее будут измерены исходные данные, тем ближе к истине окажетсяконечный результат вычислений.
Прямым следствием из закона всемирного тяготения является третий закон Кеплера, связывающий орбиты и массы небесных тел. С его помощью можно узнать массу Луны, зная параметры ее орбиты и массу нашей планеты. Аналогично вычисляется масса Солнца, а от нее – всех остальных планет нашей системы.
С дальними же светилами все обстоит намного сложнее. Параметры двойных звезд относительно просто определяются по их взаимному движению, главное – правильно измерить расстояния. В случае же одиночных светил используются различные косвенные методы.
Например, на основе огромного количества наблюдений была сформулирована зависимость массы звезды от ее светимости. К сожалению, белые карлики и пульсары не подчиняются этой закономерности, и их параметры приходится определять иными методами.
Еще одним способом является спектральный анализ излучения звезды. Дело в том, что ее собственная гравитация искажает линии спектра подобно доплеровскому смещению. Массы экзопланет определяют по их влиянию на собственное движение материнского светила, а звездных скоплений – как сумму масс составляющих их объектов. Параметры же далеких галактик вычисляются либо по их вращению, либо по средней скорости собственного движения их компонентов.
Естественно, что чем дальше расположен объект от Земли, тем меньше точность, с которой можно вычислить его параметры. Например, масса нашей планеты определена с точностью 0,05%, Луны и Солнца – 0,1%, планет системы – до 0,7%. В то же время, погрешность измерения характеристик некоторых звезд может составлять от 20 до 70%, а галактик – еще больше. Как бы то ни было, эти данные постоянно уточняются, а новые технологии позволяют нам узнавать больше о нашей Вселенной.
#космос
#наука
#планета
#звезда
Больше новостей и самые свежие видео:
Наш Youtube
Наш Telegram
Как найти массу планеты зная радиус и ускорение свободного падения.
Если вам необходимо получить ответ на вопрос Как найти массу планеты зная радиус и ускорение свободного падения?, относящийся
к уровню подготовки учащихся 10 – 11 классов, вы открыли нужную страницу.
В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по
интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после
ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или
полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с
помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с
посетителями этой страницы.
Как определить массу Земли
Ньютон называл массой количество материи. Сейчас ее определяют как меру инертности тел: чем тяжелее предмет, тем труднее придать ему ускорение. Чтобы найти инертную массу тела, сравнивают давление, оказываемое им на поверхность опоры, с эталоном, вводят шкалу измерения. Для вычисления массы небесных тел используют гравиметрический метод.
Инструкция
Все тела, обладающие массой, возбуждают в окружающем пространстве гравитационные поля, подобно тому, как электрически заряженные частицы образуют вокруг себя электростатическое поле. Можно предположить, что тела несут в себе гравитационный заряд, аналогичный электрическому, или, по-другому, обладают гравитационной массой. С высокой точностью было установлено, что инертная и гравитационная массы совпадают.
Пусть имеется два точечных тела массами m1 и m2. Они удалены друг от друга на расстояние r. Тогда сила гравитационного притяжения между ними равна: F=C·m1·m2/r², где С – коэффициент, который зависит лишь от выбранных единиц измерения.
Если на поверхности Земли имеется небольшое тело, его размерами и массой можно пренебречь, т.к. габариты Земли намного превосходят их. При определении расстояния между планетой и поверхностным телом рассматривается только радиус Земли, т.к. высота расположения тела пренебрежимо мала в сравнении с ним. Получается, что Земля притягивает тело с силой F=M/R², где M – масса Земли, R – ее радиус.
Согласно закону всемирного тяготения, ускорение тел при действии силы тяжести на поверхности Земли равно: g=G•M/ R². Здесь G – гравитационная постоянная, численно равная примерно 6,6742•10^(−11).
Ускорение свободного падения g и радиус земли R находятся из непосредственных измерений. Константа G с большой точностью определена в опытах Кэвендиша и Йолли. Итак, масса Земли M=5,976•10^27 г ≈ 6•10^27 г.
Обратите внимание
Гравиметрический метод применим на данный момент только к Земле, поскольку в ходе его выполнения необходимо производить измерения, находясь на поверхности изучаемой планеты.
Полезный совет
Зная радиус Земли, легко найти ее объем. Он равен приблизительно 1121 млрд км³. Из объема и массы находится средняя плотность, по формуле ρ=M/V (ρ – плотность, M – масса, V – объем). Для Земли плотность составляет около 5,52 г/см³.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Сколько весит Земля и как ее взвесили?
Дети хотят знать
9 декабря 2019 · 30,9 K
младший научный сотрудник ФТИ им. Иоффе · 12 дек 2019 ·
Масса Земли примерно 6 000 000 000 000 000 000 000 000 килограмм (число с двадцатью четырьмя нулями). Это очень много, вряд ли это можно себе как-то представить.
Для того чтобы измерить её, во-первых нужно знать её размеры – радиус около 6400 километров, эта величина давно известна из геометрических и астрофизических наблюдений. После этого можно уже делать приблизительные прикидки, вычислив объём такого шара и считая плотность не сильно отличающейся от плотности воды. Но это очень не точный способ. Позже массу Земли вычислили с лучшей точностью с помощью закона всемирного тяготения. Согласно нему, сила с которой Земля притягивает какое-либо тело зависит только от массы тела, расстояния до него от центра Земли и самой массы Земли. Но силу, с которой Земля действует на тело очень легко измерить просто сбросив что-нибудь с высоты и выяснив с каким ускорением оно падает. Итак, зная радиус Земли и ускорение тела, массу Земли легко вычислить по формуле закона всемирного тяготения!
37,0 K
Вы о чем люди ? Земля же плоская ) Не ломайте мозг привержанцам этой теории
Комментировать ответ…Комментировать…
