Kaal Saturni peal: füüsika alused
Kujutame ette, et kolime hetkeks koos meie sõbra ja kahe kaaluga Saturni juurde: kaasaegne vannitoakaal ja traditsioonilisem kahekäeline kaal. Kui me mõlemad jõuame viimasele, igaüks erinevale plaadile, ripub skaala tugevamate külgedele, nagu Maa peal. Ilmselt pole seetõttu midagi muutunud. See on väga erinev Maa omast. Miks ?
Keha kaal on selle massile avaldatava gravitatsioonijõu väärtus.
Mass sõltub ainult aine kvaliteedist ja kogusest, millest uuritav keha koosneb.
Seetõttu on mass identne kõikjal, kus me oleme, ja seetõttu on teisest raskem objekt maa peal sama ka Saturnil. Seevastu kaal - olles gravitatsioonijõu mõjul - on muutuv üksus:
Kaal (N) = mass (kg) raskusjõu järgi (m / s2)
See, mida me tavaliselt nimetame "kaaluks", on seega (raskusjõu) jõud, millega Maa meid enda juurde tõmbab.
Aga mis on gravitatsioon? See on nähtus, kus kehad tõmbavad üksteist ligi nende massidega võrdelise jõuga ja pöördvõrdeliselt neid eraldava kauguse ruuduga:
Raskusjõud = G (Newtoni konstant) x Esimene kehamass x Teine mass
_______________________________
(Kahe keha vaheline kaugus) 2
Kuna Maa on poolustel veidi lapik, on kaugus Maa pinnal asuva punkti ja Maa keskpunkti vahel erinev sõltuvalt sellest, kas asute ekvaatoril (kus see on suurem) või poolustel (kus see on väiksem) ). sel põhjusel (tuleks arvestada ka Maa pöörlemise mõjuga) kaalume poolustel rohkem kui ekvaatoril.
Maal on gravitatsioonijõud võrdne umbes 9,81 m / s2 (1 g), Saturnil aga, kui selle mass on Maa omast veidi suurem, on gravitatsioonijõud võrdne (1,065 g). Meie kaal Saturnil on seega 1,065 korda väiksem kui Maal.
TÄHELEPANU (1 g). Seetõttu kaalub Maal mees, kelle mass on 70 kg (70 * 9,81) 686,5 N või 70 kg (686,5 / 9,81). Saturnil kaalub aga sama 70 kg kaaluv mees (70 * 10,45) 731,5 N ehk 74,57 kg (731,5 / 9,81).
