Jak vážíme planety?
Ve skutečném životě nemůžeme vyzvednout planetu a dát ji v měřítku. Vědci však mají způsoby, jak zjistit, kolik planeta váží. Mohou vypočítat, jak moc planeta přitahuje jiné věci. Čím je planeta těžší, tím silněji přitahuje blízké objekty – například měsíce nebo návštěvu kosmické lodi. Tomuto přetahování říkáme gravitační tah.
Co má gravitace společného s váhou?
Gravitační síla Země je to, co udržuje Měsíc na oběžné dráze kolem naší planety. Voyager 1 pořídil tento obrázek Země a Měsíce ze vzdálenosti 7,25 milionů mil. Uznání: NASA / JPL-Caltech
Když stojíte na stupnici, ve skutečnosti to dělá měření toho, jak moc vás gravitace Země přitahuje.
Pokud byste šlápli na stupnici na jiné planeta, řeklo by to něco jiného, než tady. Je to proto, že planety váží různá množství, a proto se gravitační síla liší od planety k planetě.
Například pokud vážíte na Zemi 100 liber , na Merkuru byste vážili jen 38 liber. Je to proto, že Merkur váží méně než Země, a proto by jeho gravitace méně přitahovala vaše tělo. Pokud byste na druhé straně byli na těžkém Jupiteru, vážili byste neuvěřitelných 253 liber s!
Jak vědci používají gravitační tah jako měřítko?
Aby mohli vědci zjistit, jak je planeta těžká, musí vědět dvě věci: jak dlouho bere blízké objekty na oběžnou dráhu kolem planety a na to, jak daleko jsou tyto objekty od planety. Například čím blíže je Měsíc ke své planetě, tím silnější bude planeta za ni tahat. Čas, za který objekt (ať už je to Měsíc nebo kosmická loď) obíhá kolem planety, závisí jak na vzdálenosti od planety, tak na tom, jak je planeta těžká.
Proč vědci obvykle mluví o hmotnost spíše než hmotnost?
Hmotnost objektu závisí na jeho hmotnosti a na tom, jak silně na něj gravitace působí. Síla gravitace závisí na tom, jak daleko je jeden objekt od druhého. Proto stejný objekt váží různá množství na různých planetách. Někdy je snazší srovnávat planety pomocí měření, které není tak složité. Proto vědci a inženýři často měří hmotnost objektu – kolik hmoty objekt obsahuje – spíše než jeho hmotnost.
Hmotnost zůstává stejná bez ohledu na polohu a gravitaci. Na Marsu nebo Jupiteru byste měli stejnou hmotnost jako na Zemi.
Vaše váha se na jiných planetách liší díky gravitaci. Vaše hmota je však všude stejná!
Co je hmotnost Země?
Víme, že Země má hmotnost přibližně 5 970 000 000 000 000 000 000 000 kilogramů. To je opravdu velké číslo!
Jak napíšete kratší verzi velmi velké číslo? Exponenti!
Hmotnost Země je 5 970 000 000 000 000 000 000 000 kilogramů. To je hodně hmoty! Zde je kratší způsob psaní tohoto velkého čísla: 5,97 x 1024 kg. Tato malá 24 se nazývá exponent. Exponentem čísla je, kolikrát použít toto číslo jako multiplikátor. Jinými slovy:
5 970 000 000 000 000 000 000 000 je stejné jako…
5,97 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10 x 10
které lze zkrátit na…
5,97 x 1024
Jaká je hmotnost toho druhého planety v naší sluneční soustavě?
V následující tabulce jsou uvedeny všechny planety v naší sluneční soustavě v pořadí od nejméně hmotných po nejhmotnější. Můžete také najít hmotnost každé planety v kilogramech a srovnání hmotnosti každé planety s hmotností Země.
Planety (v pořadí od nejméně hmotných po nejhmotnější) | Hmotnost (v kilogramech) |
Hmotnost každé planety ve srovnání se Zemí |
---|---|---|
Merkur | 3,30 x 1023 | 0,0553 |
Mars | 6,42 x 1023 | 0,107 |
Venuše | 4,87 x 1024 | 0,815 |
Země | 5,97 x 1024 | 1 |
Uran | 8,68 x 1025 | 14,5 |
Neptun | 1,02 x 1026 | 17,1 |
Saturn | 5,68 x 1026 | 95,2 |
Jupiter | 1.90 x 1027 | 318 |