Cum să cântărească Pământul?
Există o poveste anecdotica despre un om naiv care tocmai o surpriză în astronomie este ceea ce oamenii de știință au învățat cum sunt numite stele. Serios vorbind, realizarea cea mai uimitoare de astronomi ar trebui, probabil, să apară atunci că acestea au fost în stare să cântărească și terenul pe care noi trăim, și corpurile cerești îndepărtate. Într-adevăr, în ce mod, pe ce scară se poate cântări pământul și cerul?
Fig. 87. Pe ce scară poate cântări Pământul?
Vom începe cu o greutate de Pământ. Mai întâi de toate, da-te un raport, ce se înțelege prin cuvintele „greutatea lumii.“ greutate corporală numim presiunea pe care o exercită pe suport sau tensiune pe care le produce la punctul său de câștig. Nici una, nici alta a globului se aplică: Pământul pe nimic nu se bazează, nicăieri priveshen. Deci, în acest sens, globul nu are nici o greutate. Ceea ce oamenii de știință au identificat, „cântărire“ Pământul? Ei au determinat masa sa. De fapt, atunci când ne întrebăm, am cântărește în magazin 1 kg de zahăr, nu suntem deloc interesați de forța cu care reprimă de zahăr pe un suport sau trage creșterea în greutate firului. În zahăr ne interesează altceva: ne gândim doar la cât de multe pahare de ceai puteți bea cu el, cu alte cuvinte, ne interesează numărul încheiat de substanță.
Dar, pentru a măsura cantitatea de materie există o singură modalitate de a găsi forța cu care corpul este atras de pământ. Acceptăm că mase egale îndeplinesc cantități egale de materie și a greutății corporale este judecat numai de puterea de atracție sale ca o atracție proporțională cu masa.
Revenind la greutatea Pământului, noi spunem că „greutatea“ este determinată, în cazul în care devine cunoscut pentru masa sa; Deci, sarcina de a stabili greutatea Pământului trebuie să fie înțeleasă ca o problemă de calcul al masei sale.
Fig. 88. O modalitate de determinare a masei Pământului: Balanța Jolla
Noi descriem o modalitate de a rezolva (modul Jolla, 1871). Fig. 88 vezi scale pan foarte sensibile, în care fiecare capăt al fasciculului suspendat două ceașcă de lumină: superioară și inferioară. Distanta de la partea de sus până jos de 20-25 cm. La cupa dreapta jos a pus sferic mv masa încărcăturii Pentru echilibru la stânga cupa set sarcina superioară tt Aceste sarcini nu sunt egale, deoarece, fiind la înălțimi diferite, ele sunt atrase de forța diferite Pământ. Dacă sub dreapta sumă ceașcă de jos mingea ridicat de plumb cu o masă M, balanța de echilibru perturbat, deoarece ml masă este atras în masă sferă M plumb cu o forță proporțională cu produsul Fv maselor și invers proporțională cu pătratul distanței d, separarea centrelor lor:
în cazul în care să - așa-numita constanta gravitațională.
Pentru a restabili echilibrul, a pus pe partea superioară a tigaie mică din stânga o greutate de n. Forța cu care apasă pe tigaie, egală cu greutatea sa, t. E. egală cu forța de atracție a unei mase a întregului Pământ. Această forță F este egal cu
Neglijând impactul nesemnificativ pe care prezența mingii de plumb asupra bunurilor situate pe partea din stânga sus a paharului, putem scrie starea de echilibru în următoarea formă:
În această relație, toate valorile cu excepția masei pământului
Acesta poate fi măsurat. Prin urmare, definim
In aceste experimente, așa cum sa menționat, M = 5775.2 kg, R = 6366 km, d = 56,86 cm, m1 = 5,00 kg, n = 589 mg.
Ca urmare, masa pământului este egal cu 6,15 x 27 Oct.
Definiția modernă a masei Pământului, pe baza unui număr mare de măsurători, dă
= 5.974 x 10 27 g, m. E. Aproximativ 6 mii de miliarde de tone. Posibila eroare în determinarea acestei valori nu este mai mare de 0,1%.
Acum, astronomii au determinat masa globului. Avem tot dreptul să spunem că ei au cântărit pe Pământ, pentru că ori de câte ori se cântărește corpul la bârnă, suntem, în esență, este determinată nu e cu el, nu forța cu care este atras de Pământ și masa: ne-am stabilit numai că organismul de masă egală cu masa de greutăți.