این عدد وزن زمین است! - دوست بلاگ

یکی از سوال های بامزه علمی که فکر بسیاری از افراد را به خود مشغول نموده است، این است که زمین چند کیلوگرم است؟ و جالب است بدانید که دانشمندان این پرسش را بدون پاسخ نگذاشته اند.

با این حال بهتر است پرسیده گردد جرم سیاره زمین چقدر است؟ پاسخ سریع به آن تقریباً 6،000،000،000،000،000،000،000 (6×10 به توان 24) کیلوگرم است.

چگونه دانشمندان به این جواب رسیدند؟

سوال فرعی جالب این است که چگونه دانشمندان به این جواب رسیدند؟ قطعا این طور نیست که سیاره هر روز صبح قبل از دوش گرفتن، پا روی ترازو بگذارد و میزان گیری وزن سیاره از جاذبه گرانشی که زمین برای اجرام نزدیک خود دارد به دست می آید.

هر دو جرم برای یکدیگر جاذبه گرانشی دارند؛ اگر دو توپ بولینگ را در نزدیکی یکدیگر قرار دهید، آن ها به صورت گرانشی یکدیگر را جذب می نمایند. جاذبه بسیار ناچیز است، اما اگر ابزار های شما به میزان کافی حساس هستند، می توانید جاذبه گرانشی دو توپ بولینگ روی یکدیگر را میزان گیری کنید.

از این میزان گیری، می توانید جرم دو جسم را مشخص کنید. همین امر در خصوص دو توپ گلف نیز صدق می نماید، اما جاذبه حتی ناچیزتر است، زیرا میزان نیروی گرانش به جرم اجسام بستگی دارد.

نیوتن نشان داد که برای اجسام کروی، می توان این فرض ساده نماینده را ایجاد کرد که تمام جرم جسم در مرکز کره متمرکز است. این معادله جاذبه گرانشی دو جسم کروی بر روی یکدیگر را بیان می نماید: F = G (M 1*M 2/R 2)

فرض کنید زمین یکی از جرم ها (M 1) و کره 1 کیلوگرمی دیگری (M 2) است. نیروی بین آن ها 9.8 کیلوگرم * متر بر ثانیه است، ما می توانیم این نیرو را با انداختن کره 1 کیلوگرمی و میزان گیری شتابی که میدان گرانشی زمین به آن اعمال می نماید (9.8 متر بر ثانیه) محاسبه کنیم.

شعاع زمین 6400000 متر (6999125 یارد) است. اگر همه این مقادیر را حل کنید و M 1 را به دست آورید، متوجه می شوید که جرم زمین 6،000،000،000،000،000،000،000،000 کیلوگرم (6×1024 کیلوگرم یا 1.3×1025 پوند) است.

بهتر است که درباره جرم بپرسیم تا وزن، زیرا وزن نیرویی است که برای مشخص آن به میدان گرانشی احتیاج دارد. می توانید یک توپ بولینگ بردارید و آن را روی زمین و روی ماه وزن کنید. وزن ماه یک ششم وزن زمین خواهد بود، اما میزان جرم در هر دو مکان یکسان است.

برای وزن کردن زمین، باید بدانیم که وزن را در میدان گرانشی کدام جسم می خواهیم محاسبه کنیم. از طرف دیگر جرم زمین یک عدد ثابت است.

منبع: خبرآنلاین