Як визначити масу землі
Ньютон називав масою кількість матерії. Зараз її визначають як міру інертності тел: чим важче предмет, тим важче надати йому прискорення. Щоб знайти інертну масу тіла, порівнюють тиск, який чиниться їм на поверхню опори, з еталоном, вводять шкалу вимірювання. Для обчислення маси небесних тіл використовують гравіметричний метод.
1
Всі тіла, мають масу, збуджують в навколишньому просторі гравітаційні поля, подібно до того, як електрично заряджені частинки утворюють навколо себе електростатичне поле. Можна припустити, що тіла несуть в собі гравітаційний заряд, аналогічний електричному, або, по-іншому, мають гравітаційної масою. З високою точністю було встановлено, що інертна і гравітаційна маси збігаються.
2
Нехай є два точкових тіла масами m1 і m2. Вони віддалені один від одного на відстань r. Тоді сила гравітаційного тяжіння між ними дорівнює: F = C · m1 · m2 / r , де С - коефіцієнт, який залежить лише від обраних одиниць виміру.
3
Якщо на поверхні землі є невелике тіло, його розмірами і масою можна знехтувати, тому що габарити землі набагато перевершують їх. При визначенні відстані між планетою і поверхневим тілом розглядається тільки радіус землі, тому висота розташування тіла пренебрежимо мала в порівнянні з ним. Виходить, що Земля притягує тіло з силою F = M / R , де M - маса землі, R - її радіус.
4
Відповідно до закону всесвітнього тяжіння, прискорення тіл при дії сили тяжіння на поверхні землі одно: g = G • M / R . Тут G - гравітаційна стала, чисельно рівна приблизно 6,6742 • 10 ^ (- 11).
5
Прискорення вільного падіння g і радіус землі R знаходяться з безпосередніх вимірювань. Константа G з великою точністю визначена в дослідах Кевендіш і Йоллі. Отже, маса землі M = 5,976 • 10 ^ 27 г 6 • 10 ^ 27 м
Зверніть увагу
Гравіметричний метод можна застосовувати на даний момент тільки до Землі, оскільки в ході його виконання необхідно проводити вимірювання, перебуваючи на поверхні досліджуваної планети.
Корисна порада
Знаючи радіус Землі, легко знайти її обсяг. Він дорівнює приблизно 1121 млрд км . З обсягу і маси знаходиться середня щільність, за формулою = M / V ( - щільність, M - маса, V - об`єм). Для Землі щільність становить близько 5,52 г / см .
Статті за темою "Як визначити масу землі"
Оцініть, будь ласка статтю