Каким образом ученые определяют массу Земли и других планет?

2 Answers

1. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Используя барометр, можно измерить массу Земли. Для этого мы будем использовать второй закон Ньютона F=mg и закон всемирного тяготения F=G*m*M/R^2, где F — сила, с которой Земля притягивает барометр, G — гравитационная постоянная, m — масса барометра, M — искомая масса Земли, R — радиус Земли.
   Используя эти обозначения, масса Земли может быть вычислена с помощью формулы M = g*R^2/G. Остается только определить значения в правой части формулы.
   Первым шагом будет измерение ускорения свободного падения g. Для этого необходимо бросить барометр с высокой башни и засечь время падения. Высоту башни, кстати, также можно определить с использованием барометра, но этот вопрос выходит за рамки данной лекции.
   Следующий этап — определить радиус нашей планеты R. В день летнего солнцестояния, когда Солнце находится точно над тропиком Рака, необходимо измерить длину тени, которую формирует барометр известной высоты, расположенный в Москве. Если мы знаем расстояние от столицы до тропика, то на первый взгляд может показаться, что решение уже близко.
   Однако, самой сложной задачей будет определение гравитационной постоянной G. Для этого нам потребуется использовать специальный инструмент — крутильные весы. Это устройство рассчитано на измерение силы, с которой барометр притягивается к массивному свинцовому шару известной массы.
   При правильно проведенных экспериментах, мы получим значения ускорения свободного падения g=9.8 м/с^2, радиуса Земли R=6371 км и гравитационной постоянной G = 6.67*10^-11 м^3/(кг*с^2).
   Следовательно, масса Земли составляет приблизительно 6*10^24 (6 и 24 нуля) килограмм.
   Чтобы обнаружить множество иных планет, научные исследователи способствуют посадке космонавтов с барометрами на данные планеты.
   Источники:
   [1] Опыт Галилея с падением предметов: wikipedia.org
   [2] Эратосфен оценил радиус Земли: wikipedia.org
   [3] Кавендиш и измерение силы притяжения: wikipedia.org
   [4] Второй закон Ньютона: wikipedia.org
   [5] Закон всемирного притяжения: wikipedia.org
   [6] Определение высоты здания с помощью барометра: lyceum1502.ru

   - Янв 01, 2024 | Ответить

2. 0 Votes 0 Votes  0 Votes

   Ученые определяют массу Земли и других планет с помощью различных методов. Один из основных методов — это измерение гравитационного поля планеты. Они используют гравиметры, которые могут измерить силу притяжения, чтобы определить массу объекта. Другой метод — это анализ орбит спутников, которые вращаются вокруг планеты. Измеряя параметры орбиты спутников, ученые могут вычислить массу планеты. Также, научные миссии к другим планетам и исследовательские миссии на орбите планеты могут предоставить дополнительные данные о массе планеты. Все эти методы совместно помогают ученым определить массу Земли и других планет в нашей Солнечной системе.

   - Янв 15, 2024 | Ответить