La misurazione del peso della Terra deriva dall'attrazione gravitazionale che la Terra ha per gli oggetti vicini. Guarda altre immagini di esplorazione dello spazio. Visione digitale/immagini Getty
Sarebbe più corretto chiedere, "Qual è la massa del pianeta Terra?"
1
La risposta rapida a questo è di circa 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (6 x 10
24
) chilogrammi.
La domanda secondaria interessante è, "Come ha fatto qualcuno a capirlo?" Non è che il pianeta salga sulla bilancia ogni mattina prima di fare la doccia. La misura del peso del pianeta è derivata da attrazione gravitazionale che la Terra ha per gli oggetti vicini.
Si scopre che due masse qualsiasi hanno un'attrazione gravitazionale l'una per l'altra. Se avvicini due palle da bowling, si attrarranno l'un l'altro gravitazionalmente. L'attrazione è estremamente leggera, ma se i tuoi strumenti sono abbastanza sensibili puoi misurare l'attrazione gravitazionale che due palle da bowling hanno l'una sull'altra. Da quella misura, potresti determinare la massa dei due oggetti. Lo stesso vale per due palline da golf, ma l'attrazione è ancora minore perché la quantità di forza gravitazionale dipende dalla massa degli oggetti.
Newton ha mostrato che, per oggetti sferici , si può fare l'ipotesi semplificativa che tutta la massa dell'oggetto sia concentrata al centro della sfera. La seguente equazione esprime l'attrazione gravitazionale che due oggetti sferici esercitano l'uno sull'altro:
F =G(M1*M2/R
2
)
F è la forza di attrazione tra di loro.
G è una costante che è 6.67259 x 10
-11
m
3
/kg s
2
.
M1 e M2 sono le due masse che si attraggono.
R è la distanza che separa i due oggetti.
Supponiamo che la Terra sia una delle masse (M1) e che una sfera di 1 kg sia l'altra (M2). La forza tra di loro è 9,8 kg*m/s
2
-- possiamo calcolare questa forza facendo cadere la sfera da 1 kg e misurando l'accelerazione che il campo gravitazionale terrestre le applica (9,8 m/s
2
).
Il raggio della Terra è 6, 400, 000 metri (6, 999, 125 metri). Se inserisci tutti questi valori e risolvi per M1, scopri che la massa della Terra è 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 chilogrammi (6 x 10
24
chilogrammi, o 1,3 x 10
25
libbre).
1 È "più corretto" chiedere informazioni sulla massa piuttosto che sul peso perché il peso è una forza che richiede un campo gravitazionale per essere determinata. Puoi prendere una palla da bowling e pesarla sulla Terra e sulla Luna. Il peso sulla luna sarà un sesto di quello sulla Terra, ma la quantità di massa è la stessa in entrambi i posti. Per pesare la terra, avremmo bisogno di sapere in quale campo gravitazionale dell'oggetto vogliamo calcolare il peso. Il messa della Terra, d'altra parte, è una costante.
Pubblicato originariamente:30 giugno 2009
Domande frequenti sulla massa della Terra
Come viene calcolata la massa terrestre?
Poiché gli scienziati conoscono già il raggio del pianeta Terra, hanno usato la Legge di Gravitazione Universale per determinare la massa della Terra rispetto alla forza gravitazionale su un oggetto sulla superficie terrestre. In poche parole, questo metodo utilizza il raggio della Terra come distanza.
Qual è la maggior parte della massa terrestre?
Il nucleo della Terra è il 15% del volume del pianeta ma il 30% della sua massa. La maggior parte della massa della Terra è il suo mantello. Il mantello è l'84 percento del suo volume e quasi il 70 percento della sua massa. La crosta terrestre è solo l'1% della sua massa.
Come ha fatto Cavendish a calcolare la massa della Terra?
Cavendish misurò la forza tra l'attrazione di sfere metalliche con l'aiuto di una bilancia di torsione. Conosceva già la massa di entrambe le sfere e la distanza tra loro. Misurando attentamente la forza tra queste sfere, calcolò la loro attrazione gravitazionale. Poiché la forza gravitazionale della Terra sulla palla più piccola potrebbe essere misurata pesandola, il rapporto delle due forze ha permesso di calcolare la densità della terra, usando la legge di gravitazione di Newton.
Qual è la semplice definizione di massa?
La massa è la misura della quantità di materia in qualsiasi oggetto. Sulla Terra possiamo pesare le cose per determinare la massa. Ma nello spazio esterno, qualcosa potrebbe avere molta massa ma non molto peso perché la forza di gravità sarebbe piccola. ScienzaTermini di astronomiaPianeta galleggianteScienzaAstronomiaCome funzionano i pianeti nomadiScienzaEsplorazione spazialeCome funziona la caccia ai pianetiScienzaIl sistema solarePerché Plutone non è più considerato un pianeta?ScienzaSpazio futuroCome colonizzeremo altri pianeti?ScienzaGeofisicaQuanto pesa il pianeta Terra?ScienzaIl sistema solarePerché ci è voluto così tanto tempo per "scoprire" il pianeta N. ScienzaIl Sistema SolareQual è l'ordine dei pianeti nel Sistema Solare?ScienzaIl Sistema SolarePiove su altri pianeti?ScienzaIl Sistema SolareGiove:Yokozuna of Gas Giants, Banisher of PlanetsScienzaIl sistema solareCome si formano i pianeti?ScienzaStelleLe nane bianche possono fare a pezzi i pianetiScienzaIl sistema solareChi ha chiamato il pianeta Terra?ScienzaEsplorazione spazialeUn pianeta ha bisogno di continenti per supportare la vita?ScienzaIl sistema solareIl pianeta nove è effettivamente un buco nero primordiale?ScienzaQuanti pianeti nel nostro universo esplorazione potrebbe supportare la vita?ScienzaStellePotrebbe esistere un pianeta senza una stella ospite?ScienzaIl sistema solarePerché i pianeti sono quasi sferici?ScienzaIl sistema solareLa NASA annuncia un nuovo sistema solare ricco di sette pianetiScienzaIl sistema solarePlutone:dopotutto è un pianeta?ScienzaIl sistema solareHaumea, un pianeta nano nella fascia di Kuiper, Ha il suo anelloScienzaEsplorazione spazialeIl nuovo satellite della NASA è a caccia di pianeti lontaniScienzaIl sistema solareL'antica distruzione dei pianeti nani potrebbe aver creato gli anelli di SaturnoScienzaIl sistema solareLa Terra è l'unico pianeta con placche tettoniche?ScienzaStelleCome rilevano gli astronomi che una stella ha un pianeta in orbita?ScienzaPossiamo esplorazione acqua sugli esopianeti?ScienzaIl sistema solareLa verità dietro il pianeta rogue NibiruScienzaIl sistema solareUrano:il pianeta su un asse molto inclinatoScienzaIl sistema solarePloonets:quando le lune diventano pianetiScienzaTermini di astronomiaPlanetarioScienzaEsplorazione dello spazio10 Esopianeti notevoliScienzaCloonet Starservatory intorno al pianetaScienzaEsplorazione stellare del sud SystemScienceStarsEcco come rileveremo la vita su esopianeti lontaniScienzaEsplorazione spazialeLa missione Kepler della NASA aggiunge 100 mondi alieni all'esopianeta TallyScienceEsplorazione spazialeCan astro amatoriale nomers individuano gli esopianeti?ScienzaSpazio futuro10 migliori idee per la comunicazione interplanetariaScienzaEsplorazione dello spazioLISA:rilevamento di esopianeti utilizzando le onde gravitazionaliScienzaIl sistema solareCome funziona la protezione planetaria della NASAScienzaTermini dell'astronomiaIpotesi planetaria IntrattenimentoFilm memorabiliIn "Star Wars" intere stelle e pianeti vengono distrutti:è possibile?
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