Váha na Saturne: základy fyziky
Predstavme si, že by sme sa na chvíľu presťahovali k Saturnu s naším priateľom a dvoma stupnicami: modernou kúpeľňovou a tradičnejšou dvojramennou. Ak sa obaja dostaneme na to druhé, každý na inom plechu, váha visí na strane robustnejšieho, rovnako ako na Zemi. Zrejme sa teda nič nezmenilo. Je veľmi odlišný od toho na Zemi. Prečo ?
Hmotnosť telesa je hodnota gravitačnej sily pôsobiacej na jeho hmotnosť.
Hmotnosť závisí iba od kvality a množstva hmoty, z ktorej sa vyšetrované telo skladá.
Hmotnosť je preto identická, nech sme kdekoľvek, a preto je predmet ťažší ako iný na Zemi rovnaký aj na Saturne. Na druhej strane hmotnosť, ktorá je vystavená gravitačnej sile, je „variabilná entita:
Hmotnosť (N) = hmotnosť (Kg) podľa gravitácie (m / s2)
To, čo bežne nazývame „hmotnosťou“, je teda sila (gravitácia), ktorou nás Zem k sebe priťahuje.
Ale čo je to gravitácia? Je to jav, v ktorom sa telesá navzájom priťahujú silou úmernou ich hmotnosti a nepriamo úmernou štvorcu vzdialenosti, ktorá ich oddeľuje:
Gravitačná sila = G (Newtonova konštanta) x prvá telesná hmotnosť x druhá hmotnosť
_______________________________
(Vzdialenosť medzi týmito dvoma telesami) 2
Pretože je Zem na póloch mierne sploštená, vzdialenosť medzi bodom na zemskom povrchu a stredom Zeme je odlišná v závislosti od toho, či sa nachádzate na rovníku (kde je väčší) alebo na póloch (kde je menší) ). z tohto dôvodu (treba zvážiť aj vplyv rotácie Zeme) vážime viac na póloch ako na rovníku.
Na Zemi sa gravitačná sila rovná asi 9,81 m / s2 (1 g), zatiaľ čo na Saturn, pretože je jeho hmotnosť o niečo vyššia ako hmotnosť Zeme, je gravitačná sila (1,065 g). Naša hmotnosť na Saturne je teda 1,065 krát menšia ako na Zemi.
UPOZORNENIE: Podľa konvencie vyjadrujeme hmotnosť v kg namiesto v Newtonoch (N), pretože v skutočnosti túto silu preložíme do inej jednotky merania, „kilogramovej hmotnosti“ (kgp alebo jednoducho kg), ktorá je ekvivalentná približne 9,81 N (1 g). Preto na Zemi muž s hmotnosťou 70 kg váži (70 * 9,81) 686,5 N alebo 70 kgp (686,5 / 9,81). Na Saturne však ten istý muž s hmotnosťou 70 kg váži (70 * 10,45) 731,5 N alebo 74,57 kgp (731,5 / 9,81).
