что определяет масса земли
Автор Пользователь удален задал вопрос в разделе Наука, Техника, Языки
Как люди опредилили вес земли? и получил лучший ответ
Ответ от Nobody[гуру]
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ВЕС ЗЕМЛИ?
Отвечает Майкл Уайсейшн (Michael Wysession), адъюнкт-профессор факультета наук о Земле и планетах Солнечной системы Вашингтонского университета:
Можно ответить на этот вопрос, воспользовавшись обычными напольными весами. В физике сложные вещи часто описывают с помощью простого уравнения. Чтобы определить массу Земли, воспользуемся формулой g = GX (масса Земли) /(расстояние до ее центра) 2. Ускорение g, с которым любое тело движется в поле силы тяжести, зависит от масcы притягивающего его объекта. По данным многолетних измерений, постоянная сила тяжести (гравитационная постоянная) G равна 6,67x10-11 (м3 кг-1 с-2). Мы знаем также, что расстояние от поверхности Земли до ее центра равно 6371 км.
Чтобы ответить на поставленный читателем вопрос, выбросьте ваши напольные весы из окна и сосчитайте, через сколько секунд они упадут на тротуар. Затем измерьте расстояние от окна до земли и найдите ускорение, с которым падали весы. Ответ, который вы получите, равен 9,8 м/с2. Теперь, зная ускорение g, постоянную силы тяжести и расстояние до центра Земли, вы можете рассчитать массу Земли - она равна 6 x1024 кг.
Источник:
По особенностям движения пары "Земля-Луна" исходя из законов всемирного тяготения.
Джулия ближевсехподошла к правильному ответу - но так и остановилась в шаге от него.. .
Ну да, "зная ускорение и постоянную тяготения... " - а как узнали постоянную тяготения? !
Значит, история вопроса: впервые возможность узнать массу (не вес, а именно массу! ) Земли появилась только после открытия закона всемирного тяготения. Тогда стало ясно, что при известных размерах Земли и известном ускорении силы тяжести - а это всё было известно ужево времена Ньютона - массу Земли можно вычислить, если определить значение гравитационной постоянной G. И впервые её измерил английский физик Г. Кэвендиш в самом конце 18 века с помощью изобретённым к этому времени крутильных весов. Это весьма чувствительный инструмент, и Кэвендиш, измеряя силу притяжения свинцовых шаров, сумел определить значение гравитационной постоянной.
Масса земли, рассчитанная по формуле M=g*R^2 берется g=9,8 по всей длине радиуса земли. Кто обосновал это? Сила гравитации на поверхности земли в точке северного полюса равна силе гравитации на поверхности в точке южного полюса но противоположно по направлению. Значит гравитация по линии радиуса земли должна убывать от поверхности к центру от максимума до нуля. Зависимость этого уменьшения может быть и нелинейной т. к. она обратно пропорциональна квадрату расстояния. Ошибочность такого расчета массы земли подтверждается расчетом плотности земли. При такой массе плотность равна 5,523 г/см^3. Средняя плотность пород по Р. А. Дэля до глубины 80 км. составляет 2,9 г/см^3. Почему разница чуть ли не в 2 раза никого не смущает?
Масса и плотность. Масса Земли составляет ок. 6000ґ1018 т. Для сравнения масса Юпитера больше примерно в 318 раз, Солнца – в 333 тыс. раз. С другой стороны, масса Земли в 81,8 раза превышает массу Луны. Плотность Земли варьирует от незначительной в верхних слоях атмосферы до исключительно высокой в центре планеты. Зная массу и объем Земли, ученые рассчитали, что ее средняя плотность примерно в 5,5 раза больше плотности воды. Одна из наиболее распространенных пород на поверхности Земли – гранит имеет плотность 2,7 г/см3, плотность в мантии изменяется от 3 до 5 г/см3, в пределах ядра от 8 до 15 г/см3. В центре Земли она может достигать 17 г/см3. Напротив, плотность воздуха у земной поверхности составляет примерно 1/800 плотности воды, а в верхних слоях атмосферы она очень мала. Можете посмотреть и еще дополнительную информацию по истории планета Земля здесь:
Такие вопросы на проекте задавались неоднократно. Смотрите еще и здесь:
У Земли нет веса. Вес -- сила, с которой тело давит на опору. У Земли только масса.
Примерный радиус Земли был измерен еще в Древней Греции по некоторым астрономическим наблюдениям, насколько я помню.
А массу не составит труда узнать, если измерить ускорение свободного падения.
g=G*M/R^2
M=g*R^2
где g - собственно ускорение свободного падения, R- радуис Земли, M- масса, G - гравитационная постоянная (так же измеряется опытно)