Svars uz Saturna: fizikas pamati
Iedomāsimies, ka uz mirkli pārcelsimies uz Saturnu kopā ar mūsu draugu un diviem svariem: modernu vannas svaru un tradicionālāku divroku svaru. Ja mēs abi nokļūstam pēdējā, katrs uz citas plāksnes, skala karājas spēcīgākā pusē, tāpat kā uz Zemes. Acīmredzot tāpēc nekas nav mainījies. Tas ir ļoti atšķirīgs no tā, kas atrodas uz Zemes. Kāpēc ?
Ķermeņa svars ir uz tā masu izdarītā gravitācijas spēka vērtība.
Masa ir atkarīga tikai no tās vielas kvalitātes un daudzuma, no kuras sastāv pārbaudāmais ķermenis.
Tāpēc masa ir identiska visur, kur mēs atrodamies, un tāpēc objekts, kas ir smagāks par citu uz zemes, ir tāds pats arī uz Saturna. No otras puses, svars - pakļaujoties gravitācijas spēkam - ir "mainīga vienība:
Svars (N) = masa (kg) pēc smaguma (m / s2)
Tas, ko mēs parasti saucam par "svaru", ir (gravitācijas) spēks, ar kuru Zeme pievelk mūs pie sevis.
Bet kas ir gravitācija? Tā ir parādība, kad ķermeņi piesaista viens otru ar spēku, kas ir proporcionāls viņu masām un apgriezti proporcionāls attāluma kvadrātam, kas tos atdala:
Smaguma spēks = G (Ņūtona konstante) x Pirmā ķermeņa masa x Otrā masa
_______________________________
(Attālums starp abām struktūrām) 2
Tā kā Zeme pie poliem ir nedaudz saplacināta, attālums starp punktu uz Zemes virsmas un Zemes centru atšķiras atkarībā no tā, vai atrodaties pie ekvatora (kur tas ir lielāks) vai pie poliem (kur tas ir mazāks) šī iemesla dēļ (jāņem vērā arī Zemes rotācijas ietekme) pie poliem mēs nosveram vairāk nekā pie ekvatora.
Uz Zemes gravitācijas spēks ir vienāds ar aptuveni 9,81 m / s2 (1 g), savukārt uz Saturna, tā masa ir nedaudz lielāka par Zemes masu, gravitācijas spēks ir vienāds ar (1,065 g). Tāpēc mūsu svars uz Saturna ir 1,065 reizes mazāks nekā uz Zemes.
LŪDZU, IEVĒROJIET: pēc vienošanās mēs izsaka svaru kilogramos, nevis ņūtonos (N), jo patiesībā mēs pārvēršam šo spēku citā mērvienībā, "kilogramu svarā" (kgp vai vienkārši kg), kas ir līdzvērtīgs aptuveni 9,81 N (1 g). Tāpēc uz Zemes cilvēks ar masu 70 kg sver (70 * 9,81) 686,5 N vai 70 kgp (686,5 / 9,81). Tomēr uz Saturna tas pats cilvēks, kas sver 70 kg, sver (70 * 10,45) 731,5 N vai 74,57 kgp (731,5 / 9,81).
