測量地球的重量源於地球對其附近物體的引力。
其實更恰當的問題是:「地球的質量是多少?」
這個問題的快速答案大約是6000000,000,000,000,000,000,000(6x1024)千克。
行星重量的測量是根據地球對其附近物體的引力得出的。
事實證明,任何兩個質量對彼此都有引力。
如果你把兩個保齡球放在一起,它們會受到引力的吸引。
但是吸引力極小,如果你的儀器足夠靈敏,你可以測量兩個保齡球對彼此的引力。
通過這個測量,你可以確定這兩個物體的質量。
對於兩個高爾夫球也是如此,但吸引力更小,因為引力的大小取決於物體的質量。
牛頓證明,對於球形物體,你可以做一個簡化的假設,即所有物體的質量都集中在球體的中心。
下面的方程式表示兩個球形物體彼此之間的引力:
F=G(M1*M2/R2)。
F是它們之間的吸引力。
g是一個常數,即6.67259×10-11m3/kg S2。
M1和M2是相互吸引的兩個質量。
R是分隔兩個對象的距離。
假設地球是一個質量(M1),一個1公斤的球體是另一個(M2)。
它們之間的力是9.8 kg*m/s2--我們可以通過丟下1 kg重的球體並測量地球引力場作用於它的加速度(9.8m/s2)來計算這個力。
地球半徑為640萬米(6999125碼)。
如果您插入所有這些值並求解M1,您會發現地球的質量是6,000,000,000,000,000,000千克(6 x 1024千克,或1.3 x 1025磅)。
1詢問質量比詢問重量「更合適」,因為重量是一種需要引力場才能確定的力。
你可以拿一個保齡球,在地球和月球上稱它的重量。月球上的重量將是地球上的六分之一,但它們在兩個地方的質量是相同的。
要稱重地球,我們需要知道要在哪個物體的引力場中計算重量。
另一方面,地球的質量是一個常數。
冬哥譜科編譯