Как найти силу тяжести на юпитере - AvtoShod.ru - решение различных проблем

Масса Юпитера.

Юпитер самая большая планета Солнечной системы. Масса Юпитера в 2,47 раза превышает суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, в 317,8 раз — массу Земли и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца.

Масса и плотность Юпитера

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Юпитере

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Юпитере

Масса Солнца, Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна

Масса и плотность Юпитера:

Масса Юпитера составляет 1,89813 ⋅ 10²⁷ кг. Она составляет 317,8 масс Земли.

Среди всех планет Солнечной системы Юпитер самая большая планета. Масса Юпитера в 2,47 раза превышает суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца.

Масса, как физическая величина, является мерой гравитационных свойств тела (гравитации, притяжения) и мерой его инертности. Соответственно различают гравитационную массу тела и инертную массу тела. В современной физике гравитационная масса и инертная масса считаются равными.

Как следствие проявления гравитационных свойств и действия закона всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу тем сильнее, чем больше их массы. Или чем больше масса тела, тем с большей силой она притягивает другие тела. Гравитационная масса определяет меру такого гравитационного притяжения (силы гравитационного притяжения).

Согласно закону всемирного тяготения сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m₁ и m₂, разделёнными расстоянием r, пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния:

F = G · m₁ · m₂/ r² ,

где G – гравитационная постоянная, равная примерно 6,67⋅10⁻¹¹ м³/(кг·с²).

При этом масса тела не зависит от скорости движения тела и остается неизменным при любых процессах.

Масса измеряется в килограммах и относится к одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ).

Исходя из массы Юпитера, как физической величины рассчитываются и другие параметры планеты: плотность, ускорение свободного падения, сила тяжести, первая космическая скорость, вторая космическая скорость и пр.

Средняя плотность Юпитера (ρ) – 1,326 г/см³ или 1 326 кг/м³. Для сравнения: средняя плотность Земли (ρ) – 5,5153 г/см³.

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Юпитере:

Ускорение свободного падения на экваторе Юпитера (g) равно 24,79 м/с² или 2,527 g Земли. Для сравнения: на Земле ускорение свободного падения составляет 9,81 м/с² и меняется от 9,832 м/с² на полюсах до 9,78 м/с² на экваторе.

Сила тяжести на Юпитере в 2,527 раза больше, чем на Земле. Это означает, что человек, весящий 72 кг, будет весить на Юпитере всего 181,94 кг, т.е. около 182 кг. Каждый шаг потребует в 2,527 раз больше усилий, чем на Земле. Если быть точнее, то вес человека на Земле равен 72 кг · 9,81 м/с²= 706,32 Н, а вес на Юпитере равен 72 кг · 24,79 м/с² = 1 784,88 Н. В то время масса человека на Юпитере (72 кг) будет одинаковой, что и на Земле (72 кг).

Вес – это сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела. Вес тела, покоящегося в инерциальной системе отсчёта, равен силе тяжести, действующей на тело. Сила тяжести – это сила притяжения тела к небесному телу.

Вес (сила тяжести) рассчитывается по формуле F = m·g ,

где

F – сила тяжести, Н,

m – масса тела, кг,

g – ускорение свободного падения, м/с².

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Юпитере:

Первая космическая скорость (v₁) на Юпитере равна 42,58 км/с. Для сравнения: первая космическая скорость на Земле равна 7,91 км/с.

Первая космическая скорость (круговая скорость) – это минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) горизонтальная скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты.

Первая космическая скорость определяется массой и радиусом небесного тела, а также высотой над его поверхностью.

Первая космическая скорость вычисляется по формулам:

где

М – масса планеты, кг,

R – радиус орбиты, м,

R₀ – радиус планеты, м,

h – высота над поверхностью планеты, м.

Вторая космическая скорость (v₂) на Юпитере равна 59,5 км/с. Она в 5,32 раза больше второй космической скорости на Земле. Для сравнения: вторая космическая скорость на Земле равна 11,19 км/с.

Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость освобождения, скорость убегания) – это наименьшая скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату), масса которого пренебрежимо мала по сравнению с массой небесного тела (например, планеты), для преодоления гравитационного притяжения этого небесного тела и покидания замкнутой орбиты вокруг него.

Вторая космическая скорость определяется радиусом и массой небесного тела.

Вторая космическая скорость вычисляется по формулам:

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Юпитер, https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/jupiterfact.html

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Коэффициент востребованности
1 106

Источник

Сила тяжести на других планетах Солнечной системы

Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы

Семёнова Д.С. 1

1ГБПОУ МО «Ногинский колледж» г.Балашиха

Чумаков С.А. 1

1ГБПОУ МО «НОГИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ» г.Балашиха

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Физические условия на поверхности планет Солнечной системы были и остаются в центре внимания астрономии. Определение силы тяжести с необходимой точностью выполняются для планирования и совершения разнообразных межпланетных миссий и применяются в проектах по освоению соседних с Землёй, планет. Необходимо точно представлять себе, какая именно сила будет воздействовать на людей со стороны планеты, чтобы вычислить вес космонавтов. Это поможет при нахождении технических решений для будущих экспедиций, например, при конструировании скафандров.

Объект исследования: сила тяжести планет Солнечной системы

Цель исследования: найти вес человека на планетах Солнечной системы.

Методы исследования: сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.

Основная часть

Планеты нашей Солнечной системы представляли живой интерес для физиков и астрономов с самого момента их обнаружения на обширном космическом пространстве. При их детальном изучении в течение долгого времени было установлено, что все планеты различны по своему весу и размеру, составу поверхности, физическим и химическим свойствам, а в особенности по величине силы тяжести.

Что же такое сила тяжести? Согласно определению Большой Российской энциклопедии, «сила тяжести – это сила, действующая на любое физическое тело, находящиеся вблизи поверхности источника притяжения (астрономического тела)». Она складывается из гравитационного притяжения планеты и центробежной силы, возникающей при вращении. Как уже было сказано выше, сила тяжести на разных планетах отличается. Итак, между любой парой тел во Вселенной действует сила притяжения. Этот вывод сделан на основе расчетов Ньютона, что выявил закон всемирного тяготения, согласно которому все материальные тела притягивают друг друга, однако сила притяжения не зависит от физических и химических свойств тела. Этот закон объясняет механическое устройство Солнечной системы, с ее помощью можно рассчитать космическую скорость. Например, для того, чтобы покинуть Землю, (имеется в виду преодолеть ее гравитационное притяжение), тело должно иметь скорость 11,2 км/с. Рассмотрим показатели силы тяжести на других планетах подробнее, для наглядности сравнив их с показателями на Земле.

Как известно из большинства источников, сила тяжести может быть рассчитана по формуле F=m*g, где масса тела m умножается на величину ускорения свободного падения g. Для примера возьмём вес человека, равный 60 кг и округлим величину g до показателя в 10 м/с., следовательно, на Земле сила тяжести будет равна 600 Н. Аналогично проведём расчёт по формуле силы тяжести для других планет, используя величину свободного ускорения,

полученную астрономом О. Н. Коротцевым. Итак, имеем следующие данные:

Плутон – 36 Н (0,6 м/с * 60 кг)

Меркурий – 222 Н (3,7 м/с * 60 кг)

Марс – 234 Н (3,9 м/с * 60 кг)

Сатурн – 624 Н (10,4 * 60 кг)

Уран – 534 Н (8,9 м/с * 60 кг)

Венера – 540 Н (9 м/с * 60 кг)

Земля – 600 Н (10 м/с * 60 кг)

Нептун – 660 Н (11 м/с * 60 кг)

Юпитер – 1440 Н (24 м/с * 60 кг)

Как видно из расчётов, Земля по показателю силы тяжести находится между гигантами, где на Сатурне и Уране она меньше, а на Юпитере и Нептуне выше. Причём стоит отметить, что на Юпитере ключевой фактор величины силы тяжести не только в его огромных размерах, но и в величине центробежного ускорения. На Венере человек весом в 60 кг будет примерно на 10 % легче, в то время как на Меркурии и Марсе легче почти в 2,6 раза. Наиболее лёгким человек будет на Плутоне, где разница составляет 16,6 раза.

Заключение

Как итог, сила тяжести на различных планетах действительно различается: на одних разница невелика, а на других может достигать десятки раз. Это зависит не только от размеров планеты, твёрдости или газообразности её поверхности, но и от величины её центробежного ускорения, а также от распределения масс в недрах небесного тела.

Список литературы

Cила тяжести // Энциклопедия физики и техники URL: http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3625.html (дата обращения: 20.10.2019).

О. Н. Коротцев Астрономия для всех. — М.: Азбука-классика, 2008.

Просмотров работы: 19619

Источник

В статье рассказывается о том, что такое гравитация, какая сила тяжести на других планетах, почему она возникает, для чего нужна, а также воздействие ее на различные организмы.

Космос

О путешествиях к звездам люди мечтали издревле, начиная с тех времен, когда первые астрономы рассмотрели в примитивные телескопы иные планеты нашей системы и их спутники, а значит, по их мнению, они могли быть обитаемы.

С тех пор прошло много веков, но увы, межпланетные и тем более полеты к другим звездам невозможны и сейчас. А единственным внеземным объектом, где побывали исследователи, является Луна. Но уже в начале XX века ученые знали, что сила тяжести на других планетах отличается от нашей. Но почему? Что она собой представляет, отчего возникает и может ли быть губительной? Эти вопросы мы и разберем.

Немного физики

Еще Исаак Ньютон разработал теорию, согласно которой любые два объекта испытывают взаимную силу притяжения. В масштабах космоса и Вселенной в целом подобное явление проявляется очень явственно. Наиболее яркий пример – это наша планета и Луна, которая именно благодаря гравитации и вращается вокруг Земли. Видим проявление гравитации мы и в повседневной жизни, просто привыкли к нему и совсем не обращаем внимание. Это так называемая сила притяжения. Именно из-за нее мы не парим в воздухе, а спокойно ходим по земле. Также она способствует удержанию нашей атмосферы от постепенного улетучивания в космос. У нас она составляет условные 1 G, но какая сила тяжести на других планетах?

Марс

Марс наиболее похож по физическим данным на нашу планету. Конечно, жить там проблематично из-за отсутствия воздуха и воды, но он находится в так называемой зоне обитаемости. Правда, весьма условно. На нем нет ужасающей жары как на Венере, многовековых бурь как на Юпитере, и абсолютного холода как на Титане. И ученые последние десятилетия все не оставляют попыток придумать методы его терраформирования, создания пригодных для жизни условий без скафандров. Однако каково такое явление как сила тяжести на Марсе? Она составляет 0,38 g от земной, это примерно в два раза меньше. Это значит, что на красной планете можно скакать и прыгать гораздо выше, чем на Земле, и все тяжести весить будут также значительно меньше. И этого вполне достаточно для удержания не только его нынешней, «хилой» и жидкой атмосферы, но и гораздо более плотной.

Правда, говорить о терраформации пока рано, ведь для начала нужно хотя бы просто высадиться на него и наладить постоянные и надежные полеты. Но все же сила тяжести на Марсе вполне пригодна для обитания будущих поселенцев.

Венера

Еще одной самой близкой к нам планетой (кроме Луны) является Венера. Это мир с чудовищными условиями и невероятно плотной атмосферой, заглянуть за которую долгое время никому не удавалось. Ее наличие, кстати, открыл не кто иной как Михаил Ломоносов.

Атмосфера является причиной парникового эффекта и ужасающей средней температуры на поверхности в 467 градусов по Цельсию! На планете постоянно выпадают осадки из серной кислоты и кипят озера жидкого олова. Такая вот негостеприимная планета Венера. Сила тяжести ее составляет 0,904 G от земной, что почти идентично.

Она также является кандидатом на терраформирование, а впервые ее поверхности достигла советская исследовательская станция 17 августа 1970 года.

Юпитер

Еще одна планета Солнечной системы. Вернее, газовый гигант, состоящий в основном из водорода, который ближе к поверхности из-за чудовищного давления становится жидким. По подсчетам кстати, в его глубинах вполне возможно однажды вспыхнет термоядерная реакция, и у нас будет два солнца. Но если это и произойдет, то, мягко говоря, нескоро, так что беспокоиться не следует. Сила тяжести на Юпитере составляет 2,535 g относительно земной.

Луна

Как уже говорилось, единственным объектом нашей системы (кроме Земли), где побывали люди, является Луна. Правда, до сих пор не утихают споры, были ли те высадки реальностью или мистификацией. Тем не менее из-за ее малой массы сила тяжести на поверхности составляет всего 0,165 g от земной.

Влияние силы притяжения на живые организмы

Сила притяжения также оказывает различные воздействия на живых существ. Попросту говоря, когда будут открыты другие обитаемые миры, мы увидим, что их обитатели сильно отличаются друг от друга в зависимости от массы их планет. К примеру, будь Луна обитаема, то ее населяли бы очень высокие и хрупкие существа, и наоборот, на планете массой с Юпитер жители были бы очень низкие, крепкие и массивные. А иначе на слабых конечностях в таких условиях попросту не выживешь при всем желании.

Сила притяжения сыграет важную роль и при будущей колонизации того же Марса. Согласно законам биологии, если чем-то не пользуешься, то это постепенно атрофируется. Космонавтов с борта МКС на Земле встречают с креслами на колесах, так как в невесомости их мышцы задействованы очень мало, и даже регулярные силовые тренировки не помогают. Так что потомство колонистов на других планетах будет как минимум выше и физически слабее своих предков.

Так что мы разобрались с тем, какая сила тяжести на других планетах.

Источник

До изобретения телескопа было известно лишь семь планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Земля и Луна. Их количество многих устраивало. Поэтому, когда в 1610 г. вышла книга Галилея «Звездный вестник», в которой он сообщил, что с помощью своей «зрительной трубы» ему удалось обнаружить еще четыре небесных тела, «никем еще не виданные от начала мира до наших дней» (спутники Юпитера), то это вызвало сенсацию. Сторонники Галилея радовались новым открытиям, противники же объявили ученому непримиримую войну.

Уже через год в Венеции вышла книга «Размышления об астрономии, оптике и физике», в которой автор утверждал, что Галилей заблуждается и число планет должно быть обязательно семь, так как, во-первых, в Ветхом Завете упоминается семисвечник (а это означает семь планет), во-вторых, в голове имеется лишь семь отверстий, в-третьих, существует только семь металлов и, в-четвертых, «спутники не видны для простого глаза, а поэтому и не могут оказывать влияние на Землю, следовательно, они не нужны, а поэтому они не существуют».

Однако подобными аргументами нельзя было остановить развитие науки, и теперь мы точно знаем, что спутники Юпитера существуют и число планет вовсе не равно семи. Вокруг Солнца обращаются девять больших планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон, из которых лишь первые две не обладают спутниками) и свыше трех тысяч малых планет, называемых астероидами.

Спутники обращаются вокруг своих планет под действием их гравитационного поля. Сила тяжести на поверхности каждой из планет может быть найдена по формуле F_T = mg, где g = GM/R² — ускорение свободного падения на планете. Подставляя в последнюю формулу массу M и радиус R разных планет, можно рассчитать, чему равно ускорение свободного падения g на каждой из них. Результаты этих расчетов (в виде отношения ускорения свободного падения на данной планете к ускорению свободного падения на поверхности Земли) приведены в таблице 7.

Из этой таблицы видно, что наибольшее ускорение свободного падения и, следовательно, наибольшая сила тяжести на Юпитере. Это самая большая планета Солнечной системы; ее радиус в 11 раз, а масса в 318 раз больше, чем у Земли. Слабее всего притяжение на далеком Плутоне. Эта планета меньше Луны: ее радиус всего лишь 1150 км, а масса в 500 раз меньше, чем у Земли!

Еще меньшей массой обладают малые планеты Солнечной системы. 98% этих небесных тел обращаются вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера, образуя так называемый пояс астероидов. Первый и самый большой астероид — Церера был открыт в 1801 г. Его радиус около 500 км, а масса примерно 1,2*10²¹ кг (т. е. в 5000 раз меньше, чем у Земли). Нетрудно подсчитать, что ускорение свободного падения на Церере примерно в 32 раза меньше, чем на Земле! Во столько же раз меньше там оказывается и вес любого тела. Поэтому космонавт, оказавшийся на Церере, смог бы поднять груз массой 1,5 т (рис. 110).

На Церере, однако, пока еще никто не был. А вот на Луне люди уже побывали. Впервые это произошло летом 1969 г., когда космический корабль «Аполлон-11» доставил на наш естественный спутник трех американских астронавтов: Н. Армстронга, Э. Олдрина и М. Коллинза. «Конечно, — рассказал потом Армстронг,— в условиях лунного притяжения хочется прыгать вверх… Наибольшая высота прыжка составляла два метра — Олдрин прыгнул до третьей ступеньки лестницы лунной кабины. Падения не имели неприятных последствий. Скорость настолько мала, что нет оснований опасаться каких-либо травм».

Ускорение свободного падения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Поэтому, прыгая вверх, человек поднимается там на высоту, в 6 раз большую, чем на Земле. Чтобы подпрыгнуть на Луне на 2 м, как это сделал Олдрин, требуется приложить такое же усилие, что и на Земле при прыжке на высоту 33 см.

Первые астронавты находились на Луне 21 ч 36 мин. 21 июля они стартовали с Луны, а 24 июля «Аполлон-11» уже приводнился в Тихом океане. Люди покинули Луну, но на ней осталось пять медалей с изображениями пяти погибших космонавтов. Это Ю. А. Гагарин, В. М. Комаров, В. Гриссом, Э. Уайт и R Чаффи.

??? 1. Перечислите все большие планеты, входящие в состав Солнечной системы. 2. Как называется самая большая из них и самая маленькая? 3. Во сколько раз вес человека на Юпитере превышает вес того же человека на Земле? 4. Во сколько раз сила тяжести на Марсе меньше, чем на Земле? 5. Что вы знаете о Церере? 6. Почему походка астронавтов на Луне напоминала скорее прыжки, чем обычную ходьбу?

Источник

Обновлено: 24.05.2023

Объект исследования: сила тяжести планет Солнечной системы

Цель исследования: найти вес человека на планетах Солнечной системы.

Методы исследования: сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.

Основная часть

Как известно из большинства источников, сила тяжести может быть рассчитана по формуле F =m* g , где масса тела m умножается на величину ускорения свободного падения g. Для примера возьмём вес человека, равный 60 кг и округлим величину g до показателя в 10 м/с., следовательно, на Земле сила тяжести будет равна 600 Н. Аналогично проведём расчёт по формуле силы тяжести для других планет, используя величину свободного ускорения,

полученную астрономом О. Н. Коротцевым. Итак, имеем следующие данные:

Плутон – 36 Н (0,6 м/с * 60 кг)

Меркурий – 222 Н (3,7 м/с * 60 кг)

Марс – 234 Н (3,9 м/с * 60 кг)

Сатурн – 624 Н (10,4 * 60 кг)

Уран – 534 Н (8,9 м/с * 60 кг)

Венера – 540 Н (9 м/с * 60 кг)

Земля – 600 Н (10 м/с * 60 кг)

Нептун – 660 Н (11 м/с * 60 кг)

Юпитер – 1440 Н (24 м/с * 60 кг)

Сила тяжести на других планетах — можно ли как-то определить

Вес любого тела зависит от силы тяжести.

Сила тяжести — это сила, с которой крупный астрономический объект притягивает тело, находящееся вблизи его поверхности.

Сила тяжести — проявление гравитационного взаимодействия. Гравитационное взаимодействие — самое слабое из четырех фундаментальных взаимодействий. Все обладающие массой тела во Вселенной притягиваются друг к другу силами гравитации, но это притяжение становится очевидным только в присутствии очень крупных объектов: звезд, планет и их спутников, астероидов, черных дыр.

Гравитация вблизи черных дыр настолько сильна, что притягивается даже свет. Но и частицы газа и пыли в космосе испытывают гравитационное притяжение. Находясь вдали от массивных тел, они будут притягиваться друг к другу. Большое количество частиц, медленно сближаясь, образует облако или туманность, а впоследствии может дать начало звезде или планете.

Силу гравитационного взаимодействия можно рассчитать. Согласно закону всемирного тяготения она пропорциональна произведению масс взаимодействующих объектов и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

F = G m 1 m 2 r 2

где G — гравитационная постоянная,

m_1 и m_2— массы взаимодействующих тел,

r — расстояние между центрами масс.

Так как масса Земли — величина постоянная, для расчетов используют краткую формулу.

где g — ускорение свободного падения,

m — масса тела, на которое действует сила тяжести.

Эта же формула применяется для расчета силы тяжести, действующей на тело, на поверхности любой другой планеты. Чтобы ей воспользоваться, нужно знать ускорение свободного падения, а оно зависит от характеристик планеты: массы и радиуса.

Особенности расчета, какие для этого потребуются параметры

Сила тяжести на других планетах зависит от массы планет и радиуса или расстояния от поверхности до центра массы. Планеты Солнечной системы имеют разные массы и размеры, поэтому силы тяжести на них также различны.

Например, масса Луны равна 7 . 36 × 10 2 2 килограмма, это в 81 раз меньше земной массы. Средний радиус Луны в 3,66 раз меньше земного. Следовательно, ускорение свободного падения на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. А значит и сила тяжести, действующая на одно и то же тело, будет отличаться в шесть раз.

Из-за такой разницы предмет на Земле, падающий с высоты двух метров, достигнет поверхности за 0,64 секунды, а на Луне падение с той же высоты займет 1,57 секунды. На Земле скорость падения увеличится до 6,25 м/сек, на Луне — всего лишь до 2,55 м/сек.

Для газовых планет (Юпитер, Сатурн) радиус принят как условная величина, так как у них нет твердой поверхности.

На величину силы тяжести влияет и центробежная сила. При вращении планеты она отталкивает предметы от поверхности. Чем быстрее планета вращается, тем меньше будет сила тяжести при остальных равных условиях.

Ускорение свободного падения у поверхностей планет Солнечной системы, Солнца и Луны (в м / с 2 и g )

Земля — 9 , 81 м / с 2 или 1g;
Луна — 1 , 62 м / с 2 или 0,165g;
Солнце — 273 , 1 м / с 2 или 27,85g;
Меркурий — 3 , 70 м / с 2 или 0,378g;
Венера — 8 , 88 м / с 2 или 0,906g;
Марс — 3 , 86 м / с 2 или 0,394g;
Юпитер — 24 , 79 м / с 2 или 2,528g;
Сатурн — 10 , 44 м / с 2 или 1,065g;
Уран — 8 , 86 м / с 2 или 0,903g;
Нептун — 11 , 09 м / с 2 или 1,131g.

Сила тяжести на небесных телах Солнечной системы

Округлим величину g до 10 м / с 2 . Тогда сила тяжести (в ньютонах), действующая на человека весом 60 кг, будет равна:

Плутон — 36 Н ( 0 , 6 м / с 2 · 60 к г ) ;
Меркурий — 222 Н ( 3 , 7 м / с 2 · 60 к г ) ;
Марс — 234 Н ( 3 , 9 м / с 2 · 60 к г ) ;
Сатурн — 624 Н ( 10 , 4 м / с 2 · 60 к г ) ;
Уран — 534 Н ( 8 , 9 м / с 2 · 60 к г ) ;
Венера — 540 Н ( 9 м / с 2 · 60 к г ) ;
Земля — 600 Н ( 10 м / с 2 · 60 к г ) ;
Нептун — 660 Н ( 11 м / с 2 · 60 к г ) ;
Юпитер — 1440 Н ( 24 м / с 2 · 60 к г ) .

Для Юпитера величина силы тяжести дана с учетом центробежной силы.

На малых небесных телах сила тяжести будет намного меньше. Например, на Церере, одном из самых больших астероидов Солнечной системы, ускорение свободного падения в 32 раза меньше, чем на Земле. Человек, оказавшись там, сможет поднять автомобиль, а просто оттолкнувшись от поверхности — преодолеть силу притяжения и улететь в космическое пространство.

Сравнительная таблица веса тела на Земле и других планетах Солнечной системы

Даже на Земле вес одного и того же тела будет немного отличаться в зависимости от его положения. Это происходит по трем причинам.

1. Форма Земли — не ровный шар, а геоид. Она немного сжата у полюсов и наиболее близка к сплюснутому эллипсоиду. Поэтому расстояние от поверхности до центра тяжести планеты на экваторе на 21 км больше, чем у полюса. Вес предмета на экваторе на 1 190 меньше веса этого же предмета на полюсе.

2. Небольшое уменьшение веса предметов на экваторе происходит за счет центробежной силы, связанной с вращением Земли вокруг своей оси.

Все это верно не только для Земли, но и для других планет. Поэтому в таблице нижу указан примерный вес человека. В реальности он будет немного отличаться от указанного в зависимости от дополнительных условий.

Общеизвестно, что Земля имеет форму шара, сплюснутого у полюсов. Поэтому вес одного и того же тела (определяемый силой притяжения) в различных местах планеты неодинаков. Например, взрослый человек, переместившись из высоких широт к экватору, «потеряет в весе» около 0,5 кг. А какова сила тяжести на других планетах Солнечной системы?

Теория сэра Ньютона

Один из отцов-основателей классической механики, великий английский математик, физик и астроном Исаак Ньютон, изучая движение Луны вокруг нашей планеты, в 1666 году сформулировал Закон всемирного тяготения. По мнению ученого, именно сила тяготения лежит в основе движения всех тел в космосе и на Земле, будь то планеты, вращающиеся вокруг звезд, или яблоко, падающее с веток. Согласно Закону, сила притяжения двух материальных тел пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

Вес и масса

Несколько слов о физических терминах. Теория классической механики утверждает, что гравитация возникает вследствие взаимодействия тела с космическим объектом. Силу, с которой это тело действует на опору или подвес, называют весом тела. Единица измерения этой величины — ньютон (Н). Вес в физике обозначают, как и силу, буквой F и вычисляют по формуле F=mg, где коэффициент g — ускорение свободного падения ( у поверхности нашей планеты g=9,81 м/с 2 ).

Под массой понимают фундаментальный физический параметр, определяющий количество материи, заключенной в теле, и его инертные свойства. Традиционно измеряется в килограммах. Масса тела постоянна в любом уголке нашей планеты и даже Солнечной системы.

Если бы Земля имела строгую шарообразную форму, вес определенного предмета на различных географических широтах земной поверхности на уровне моря был бы неизменным. Но наша планета имеет форму эллипсоида вращения, причем полярный радиус на 22 км короче экваториального. Поэтому, согласно Закону всемирного тяготения, вес тела на полюсе будет на 1/190 больше, чем на экваторе.

На Луне и Солнце

Исходя из формулы, силу тяжести на других планетах и астрономических телах можно легко вычислить, зная их массу и радиус. Кстати, в основе способов и методов определения этих величин лежит все тот же Закон всемирного тяготения Ньютона и 3-й закон Кеплера.

Масса ближайшего к нам космического тела — Луны — в 81 раз, а радиус — в 3,7 раза меньше соответствующих земных параметров. Таким образом, вес любого тела на единственном естественном спутнике нашей планеты будет в шесть раз меньше, чем на Земле, при этом ускорение свободного падения будет иметь значение 1,6 м/с 2 .

На поверхности нашего светила (в районе экватора) этот параметр имеет значение 274 м/с 2 — максимальное в Солнечной системе. Здесь сила тяжести в 28 раз превосходит земную. Например, человек массой 80 кг имеет вес на Земле около 800 Н, на Луне — 130 Н, а на Солнце — более 22 000 Н.

Сила тяжести на других планетах

В 2006 году астрономы мира условились считать, что в состав Солнечной системы входит восемь планет (Плутон причислили к карликовым планетам). Условно их принято разделять на две категории:

Земная группа ( от Меркурия до Марса).
Гиганты (от Юпитера до Нептуна).

В центре Солнечной системы

Космические объекты, принадлежащие к первой группе, расположены внутри орбиты пояса астероидов. Для этих планет характерно следующее строение:

Центральная область — горячее и тяжелое ядро, состоящее из железа и никеля.
Мантия, большую часть которой составляют ультраосновные магматические породы.
Кора, состоящая из силикатов (исключение — Меркурий). В связи с разряженностью атмосферы, его верхний слой сильно разрушен метеоритами).

Некоторые астрономические параметры и сила тяжести на других планетах кратко отражены в таблице.

Радиус орбиты (млн км)	Радиус (тыс. км)	Масса (кг)	Ускорение своб. падения g (м/с 2 )	Вес космонавта (Н)
Меркурий	57,9	2,4	3,3×10 23	3,7	260
Венера	108,2	6,1	4,9×10 24	8,8	622
Земля	149,6	6.4	6×10 24	9,81	686
Марс	227,9	3,4	6.4×10 23	3,86	270

Данные планет земной группы

Оперируя данными таблицы, можно определить, что сила тяжести на поверхности Меркурия и Марса в 2,6 раза меньше, чем на Земле, а на Венере вес космонавта будет меньше земного лишь на 1/10 часть.

Гиганты и карлики

Планеты-гиганты, или внешние планеты, располагаются за орбитой Главного пояса астероидов. В основе каждого из этих тел каменное ядро небольших размеров, покрытое громадной газообразной массой, состоящей преимущественно из аммиака, метана и водорода. Гиганты имеют малые периоды обращения вокруг своей оси (от 9 до 17 часов), и при определении гравитационных параметров необходимо учитывать действие центробежных сил.

Вес тела на Юпитере и Нептуне будет больше, чем на Земле, а вот на других планетах сила тяжести немного меньше земной. Эти объекты не имеют твердой или жидкой поверхности, поэтому расчеты ведутся для границы верхнего облачного слоя (см. таблицу).

Радиус орбиты (млн км)	Радиус (тыс. км)	Масса (кг)	Ускорение своб. падения g (м/с 2 )	Вес космонавта (Н)
Юпитер	778	71	1,9×10 27	23,95	1677
Сатурн	1429	60	5,7×10 26	10,44	730
Уран	2871	26	8,7×10 25	8,86	620
Нептун	4504	25	1,0×10 26	11,09	776

Планеты-гиганты

(Примечание: данные по Сатурну во многих источниках (цифровых и печатных) весьма противоречивы).

В заключение несколько любопытных фактов, дающих наглядное представление о том, какая сила тяжести на других планетах. Единственное небесное тело, на котором побывали представители человечества, — Луна. По воспоминаниям американского астронавта Нила Армстронга, тяжелый защитный скафандр не мешал ему самому и его коллегам с легкостью совершать прыжки на высоту до двух метров — с поверхности до третьей ступеньки лестницы лунного модуля. На нашей планете такое же усилие привело лишь к прыжку на 30-35 см.

Вокруг Солнца обращается еще несколько карликовых планет. Масса одной из самых больших — Цереры — в 7,5 тыс. раз меньше, а радиус — в два десятка раз меньше земного. Сила тяжести на ней настолько слаба, что космонавт смог бы легко переместить груз массой около 2 тонн, а оттолкнувшись от поверхности «карлика», просто улетел бы в космическое пространство.

Теория сэра Ньютона

Вес и масса

На Луне и Солнце

Сила тяжести на других планетах

Земная группа ( от Меркурия до Марса).
Гиганты (от Юпитера до Нептуна).

В центре Солнечной системы

Центральная область — горячее и тяжелое ядро, состоящее из железа и никеля.
Мантия, большую часть которой составляют ультраосновные магматические породы.
Кора, состоящая из силикатов (исключение — Меркурий). В связи с разряженностью атмосферы, его верхний слой сильно разрушен метеоритами).

Некоторые астрономические параметры и сила тяжести на других планетах кратко отражены в таблице.

Радиус орбиты (млн км)	Радиус (тыс. км)	Масса (кг)	Ускорение своб. падения g (м/с 2 )	Вес космонавта (Н)
Меркурий	57,9	2,4	3,3×10 23	3,7	260
Венера	108,2	6,1	4,9×10 24	8,8	622
Земля	149,6	6.4	6×10 24	9,81	686
Марс	227,9	3,4	6.4×10 23	3,86	270

Данные планет земной группы

Гиганты и карлики

Радиус орбиты (млн км)	Радиус (тыс. км)	Масса (кг)	Ускорение своб. падения g (м/с 2 )	Вес космонавта (Н)
Юпитер	778	71	1,9×10 27	23,95	1677
Сатурн	1429	60	5,7×10 26	10,44	730
Уран	2871	26	8,7×10 25	8,86	620
Нептун	4504	25	1,0×10 26	11,09	776

Планеты-гиганты

(Примечание: данные по Сатурну во многих источниках (цифровых и печатных) весьма противоречивы).

Читайте также:

Иоганн шпис легенда о докторе фаусте кратко

Вебер эрнст биография кратко

Особенности природы тольятти кратко

Хронология древнего двуречья кратко

Крупные города эстонии кратко

Источник

Масса Юпитера.

Масса и плотность Юпитера:

Сила тяжести и ускорение свободного падения на Юпитере:

Первая космическая скорость и вторая космическая скорость на Юпитере:

Сила тяжести на других планетах Солнечной системы

Космос

Немного физики

Марс

Венера

Юпитер

Луна

Влияние силы притяжения на живые организмы

Сила тяжести на других планетах — можно ли как-то определить

Особенности расчета, какие для этого потребуются параметры

Сравнительная таблица веса тела на Земле и других планетах Солнечной системы

Теория сэра Ньютона

Вес и масса

На Луне и Солнце

Сила тяжести на других планетах

В центре Солнечной системы

Гиганты и карлики

Теория сэра Ньютона

Вес и масса

На Луне и Солнце

Сила тяжести на других планетах

В центре Солнечной системы

Гиганты и карлики

Не пропустите также: