Найти тему
лишние мысли

Сколько весит планета Земля?

Признаться, расчёты не совсем мои, но мне они показались забавными, поэтому продублирую их тут.

Итак, иногда возникает сей праздный вопрос. Конечно, провести прямой эксперимент не удастся, но человеку на то и дано воображение, чтобы ставить самые отвязные мысленные эксперименты.

Взвешиваем Землю
Взвешиваем Землю

Как известно широкой общественности с XVI-XVII веков (а всяким ботаникам - с античности), Земля обращается вокруг Солнца. При этом она находится в свободном падении, примерно как МКС на орбите, то есть, её вес, грубо говоря, равен нулю - опять-таки, примерно как на МКС. Педанты могут возразить, что веса предметов на МКС, строго говоря, нулю не равны, но мы не будем вдаваться сейчас в эти жуткие подробности.

Теперь представим, что нам удалось остановить Землю и взгромоздить её на весы. Вес нашей Родины в этом случае станет выражаться всем известной формулой:
F = m · g
где
m - понятное дело, масса Земли, а вот g... А вот g обусловлено силой притяжения Солнца (а что ещё такое же массивное есть в нашей системе?) и выражается опять-таки привычным образом:
g = G · M / R²
Тут
G - гравитационная постоянная, M - масса Солнца, R - расстояние от Земли до Солнца, то есть, радиус земной орбиты.

Посчитаем эту g, наконец:
g = 6,6743 · 10⁻¹¹ · 1,989 · 10³⁰ / ( 149,6 · 10⁹ )² ≈ 5,93 · 10⁻³ м/с²

Теперь в обычном хозяйственном магазине приобретём обычные пружинные весы. Для того, чтобы понять, что они покажут, придётся заглянуть в их конструкцию.

Пружинные весы
Пружинные весы

Силе тяжести, действующей на груз, противостоит сила упругости сжатой пружины, и по величине деформации этой пружины определяется вес груза.

Тут возникает одна тонкость: пружинные весы проградуированы так, чтобы в обычных условиях, при земной силе тяжести показывать вес тела. Земная сила тяжести характеризуется ускорением свободного падения
g₃ = 9,8 м/с²

Таким образом, земные весы, будучи помещены в неземные условия, покажут вес нашей планеты в виде:

m' = g / g₃ · m = 5,93 · 10⁻³ / 9,8 · 5,972 · 10²⁴ ≈ 3,61 · 10²¹ кг

что на три порядка меньше ожидаемого значения.

Отсюда следует очень ценный вывод: если вы собираетесь вступить с кем-то в товарно-денежные отношения, то товары на развес продавать лучше на Юпитере. А покупать в районе Плутона.

Наука
7 млн интересуются