МОЙ ВОЗРАСТ И ВЕС НА ДРУГИХ ПЛАНЕТАХБалмакова МаргаритаГБОУ «Школа № 2065», 2 «А» класс, г. Москваmbalmakova@mail.ruЭтой темой я заинтересовалась после того, как посетила Московский планетарий. Там я увидела весы, которые показывают, сколько бы человек весил на разных планетах. Я очень захотела узнать, как устроен Космос, и каким будет мой вес на Юпитере, Марсе и других планетах солнечной системы.
Цель: узнать, как и почему изменяется возраст и вес человека на других планетах. Задачи:
- узнать из различных источников, почему вес и возраст человека разные на каждой планете.
- вычислить и сравнить свой возраст и вес на других планетах.
Объект исследования: возраст и вес человекаПредмет исследования: изменение возраста и веса на других планетахЯ узнала, что мой возраст на разных планетах разный. Земляне привыкли считать, что в сутках содержится 24 часа, однако на других планетах продолжительность суток намного отличается и зависит от времени, которое тратит планета на совершение полного оборота вокруг своей оси. А год на планете длится ровно столько, за сколько планета совершает полный оборот вокруг Солнца. У каждой планеты это время разное, поэтому получается, что на одних планетах год длиннее, а на других короче. [1]А теперь я узнаю свой возраст на разных планетах.
При расчете своего возраста на разных планетах я использовала on-line калькулятор в интернете и получила следующие результаты (таблица 1): Таблица 1.
|
Меркурий. |
Венера. |
Земля. |
Марс. |
Юпитер. |
Сатурн. |
Уран. |
Нептун. |
Плутон. |
|
35,6 меркурианских лет. |
13,9 венерианских лет. |
8,5 земных лет. |
4,5марсианских лет. |
0,72 юпитерианских лет. |
0,29 сатурнианских лет. |
0,1 уранианских лет. |
0,05 нептунианских лет. |
0,034 плутонинских лет. Получается, что наибольшее количество лет мне было бы на Меркурии (почти 36 лет) и Венере (почти 14), а наименьшее на Плутоне (меньше, чем один год). |
Следующим этапом я выясню, сколько бы я весила, если бы прилетала на каждую планету.
Я узнала, что мой вес зависит от силы притяжения между мной и планетой. А сила притяжения зависит от моей массы, массы Земли и расстояния между мной и центром Земли. Поскольку Земля намного больше, поэтому именно она притягивает меня, а не наоборот. И если подняться над поверхностью Земли (увеличить расстояние между собой и центром планеты), то мой вес уменьшится.
Например, Луна достаточно крупное космическое тело, однако ее масса меньше массы Земли в 80 раз. Поэтому и сила тяжести на ней значительно меньше. Если мы попадем на Луну, то вес нашего тела уменьшится, а если бы мы еще там захотели попрыгать, то нам удалось бы прыгнуть в 6 раз выше, чем на Земле! [2]При определении своего веса на разных планетах я использовала on-line калькулятор в интернете и получила следующие результаты (таблица 2):
Таблица 2.
|
Меркурий. |
Венера. |
Земля. |
Марс. |
Юпитер. |
Сатурн. |
Уран. |
Нептун. |
Плутон. |
|
9,8 кг. |
23,6 кг. |
26 кг. |
9,8 кг. |
61,5 кг. |
23,8 кг. |
23,1 кг. |
29,3 кг. |
1,7 кг. Из полученных расчетов я вижу, что мой самый большой вес был бы на планете Юпитер (61 кг), а самый маленький – на Плутоне (около 2 кг). |
Заключение:
Изучение Космоса – это неотъемлемая часть любого человека. В современном мире мы не можем себе представить жизнь без телефонов, интернета, прогнозов погоды. В скором будущем, возможно, в Космос можно будет полететь даже школьнику, изучающему планеты. А может быть, там построят дома и гостиницы для Землян, и мы сможем побывать на разных планетах. Проделав свою работу, я поняла, что если мы полетим в путешествие по солнечной системе, то наш вес будет меняться на каждой планете, и если человек родится в одно и тоже время на разных планетах, то и возраст его будет разным. [3]Литература:
Среди разных планет Солнечной системы человека больше всего очаровывает Марс. Жизнь, колонизация, атмосфера – все в Красной планете вызывает поток вопросов. Среди них есть достаточно практические – например о том, каков будет вес человека на Марсе.
Чему равен вес на Марсе?
Сам по себе вес – это физическая сила, которая имеет направление (вектор приложения) и отражает то, как объект давит на опору (поверхность, на которой он стоит). Она выражается в Ньютонах. Но в повседневной жизни этим словом принято называть массу тела в килограммах, граммах, центнерах, тоннах и других подобных единицах измерения.
Формула веса – P = m * g, в которой m обозначает массу. Буква g – это ускорение свободного падения, которое показывает то, с какой силой нас притягивает к себе Земля.
Оно примерно равно 9,8 м/с^2 – такое округление вполне допустимо в вычислениях. Небольшая разница в значениях g возникает при изменении высоты – например при подъеме в гору. Также притяжение уменьшается по мере приближения к экватору.
Но все эти колебания незначительны. Сильнее же всего гравитация изменяется в зависимости от планеты, на которой проводятся измерения. Именно из-за этого то, сколько весит человек на Земле, сильно отличается от его веса на Марсе.
Несмотря на то, что эту планету считают наиболее похожей на Землю среди всех объектов Солнечной системы, его атмосфера в десятки раз слабее земной. Она представляет собой лишь тонкую пленку, преимущественно состоящую из углекислого газа и покрывающую его поверхность. Очевидно, что на планете, не способной удержать возле себя плотный слой газа, гравитация также будет очень слабой – по крайней мере, значительно меньше земной.
И такое предположение верно, так как сила притяжения на Земле намного больше, чем зафиксированная на Марсе. Гравитация на этой планете составляет всего лишь 3,711 м/с^2. Следовательно, и вес на Марсе будет намного меньше земного.
Для сравнения, разница между земной и марсианской гравитацией составляет примерно 6,1м/с^2. Если же выразить эту разницу в процентах, то получится, что сила притяжения Марса составляет 37,9% от земной, то есть в 2,64 раза меньше.
[custom_ads_shortcode1]
Расчет марсианского веса
Представить разницу веса можно при помощи простого сравнения. Проведем мысленный эксперимент. Предположим, что у нас есть объект массовой в 100 килограмм.
Легко подсчитать, что на Земле его вес составлять P = 100 кг * 9,8 м/с^2 = 980 Н. Это значит, что на земную поверхность это тело будет давить с силой в 980 Ньютонов – достаточно много. Теперь отправим тело на поверхность Марса и посмотрим, что произойдет с ним там.
По той же формуле вычислим уже новую силу тяжести тела: P = 100 кг * 3,711 м/с^2 = 371,1 Н. Теперь взятый нами объект стал почти втрое легче. 371 Ньютонов – вес, который вполне под силу поднять обычному человеку.
При изначальной массе в 100 кг это значимое изменение. В пересчете на Земные единицы измерения это объект, весящий около 37 килограмм.
Попробуем с помощью формулы рассчитать вес человека, земная масса которого – 60 килограмм. P марс. = (60 кг : 9,8 м/с^2) * 3,711 м/с^2 = 22,72 кг.
В этой формуле мы делим массу тела на ускорение падения Земли и умножаем на его марсианский аналог, получая вес тела на Марсе. Можно представить более простой эквивалент формулы, приведенной выше, просто умножив ту же массу на разницу между g на Земле и Марсе в процентах:
None Если же вы не хотите заниматься вычислениями самостоятельно, то можете воспользоваться калькулятором марсианского веса ниже. С помощью него произвести вычисление веса можно будет в любой момент.
Знания о силе притяжения и весе предметов на его поверхности очень важны для ученых. На данный момент их используют для того, чтобы планировать посадку аппаратов для исследования поверхности. Здесь неправильный расчет или его отсутствие может закончиться крушением и потерей связи с дорогостоящими марсоходами. А в будущем это пригодится и кораблям с землянами на борту. Также гравитация скажется на них и после высадки – от притяжения планеты зависит суточная норма нагрузки на тренажерах, которая нужна, чтобы предотвратить повреждение мышц. Таким образом, предварительные вычисления могут спасти здоровье колонистов.
Впрочем, в наши дни о Марсе стало известно так много, что теперь он захватывает умы не только ученых-астрономов и космонавтов. Вы тоже можете начать свою собственную марсианскую миссию, прочитав и о других интересных фактах, связанных с этой планетой.
[custom_ads_shortcode2]
Пригодилась информация? Плюсани в социалки!
Изменится ли у первых путешественников на Марс исчисление возраста? Итак, космонавт, имеющий на Земле вес 60 кг и возраст 33 года, на Марсе будет весить около 23 кг, а лет ему будет всего 17, но марсианских.
Ведь что такое год на Земле? Это время, за которое Земля совершает полный оборот вокруг Солнца. На других планетах это происходит за разное время. Поэтому год на каждой планете имеет свою продолжительность.Например, если ваш возраст на Земле 33 года, то результаты будут следующими:Меркурий – 135 лет ( Меркурий обращающается вокруг Солнца за 88 земных суток). Венера – 53 года (период обращения в 224,7земных суток). Марс – 17 лет (период обращения в 686,98 земных суток). Юпитер – 2,73 года (период обращения в 4332,589 земных суток). Сатурн – 1 год (период обращения в 10 759,22 земных суток).
Представим себе, что мы отправляемся в путешествие по Солнечной системе. Какова сила тяжести на других планетах? На каких мы будем легче, чем на Земле, а на каких тяжелее? Пока мы еще не покинули Землю, проделаем такой опыт: мысленно опустимся на один из земных полюсов, а затем представим себе, что мы перенеслись на экватор. Интересно, изменился ли наш вес? Известно, что вес любого тела определяется силой притяжения (силой тяжести). Она прямо пропорциональна массе планеты и обратно пропорциональна квадрату ее радиуса (об этом мы впервые узнали из школьного учебника физики). Следовательно, если бы наша Земля была строго шарообразна, то вес каждого предмета при перемещении по ее поверхности оставался бы неизменным. Но Земля – не шар. Она сплюснута у полюсов и вытянута вдоль экватора. Экваториальный радиус Земли длиннее полярного на 21 км. Выходит, что сила земного притяжения действует на экваторе как бы издалека. Вот почему вес одного и того же тела в разных местах Земли неодинаков. Тяжелее всего предметы должны быть на земных полюсах и легче всего – на экваторе. Здесь они становятся легче на 1/190 по сравнению с их весом на полюсах. Конечно, обнаружить это изменение веса можно только с помощью пружинных весов. Небольшое уменьшение веса предметов на экваторе происходит также за счет центробежной силы, возникающей вследствие вращения Земли. Таким образом, вес взрослого человека, прибывшего с высоких полярных широт на экватор, уменьшится в общей сложности примерно на 0,5 кг. Теперь уместно спросить: а как будет изменяться вес человека, путешествующего по планетам Солнечной системы? Наша первая космическая станция – Марс. Сколько же человек будет весить на Марсе? Сделать такой расчет нетрудно. Для этого необходимо знать массу и радиус Марса. Как известно, масса “красной планеты” в 9,31 раза меньше массы Земли, а радиус в 1,88 раза уступает радиусу земного шара. Следовательно, из-за действия первого фактора сила тяжести на поверхности Марса должна быть в 9,31 раза меньше, а из-за второго – в 3,53 раза больше, чем у нас (1,88 * 1,88 = 3,53). В конечном счете она составляет там немногим более 1/3 части земной силы тяжести (3,53 : 9,31 = 0,38). Таким же образом можно определить напряжение силы тяжести на любом небесном теле. Теперь условимся, что на Земле космонавт-путешественник весит ровно 70 кг. Тогда для других планет получим следующие значения веса (планеты расположены в порядке возрастания веса):
Плутон 4,5 Меркурий 26,5 Марс 26,5 Сатурн 62,7 Уран 63,4 Венера 63,4 Земля 70,0 Нептун 79,6 Юпитер 161,2
Как видим, Земля по напряжению силы тяжести занимает промежуточное положение между планетами-гигантами. На двух из них – Сатурне и Уране – сила тяжести несколько меньше, чем на Земле, а на двух других – Юпитере и Нептуне – больше. Правда, для Юпитера и Сатурна вес дан с учетом действия центробежной силы (они быстро вращаются). Последняя уменьшает вес тела на экваторе на несколько процентов. Следует заметить, что для планет-гигантов значения веса даны на уровне верхнего облачного слоя, а не на уровне твердой поверхности, как у земноподобных планет (Меркурия, Венеры, Земли, Марса) и у Плутона. На поверхности Венеры человек окажется почти на 10% легче, чем на Земле. Зато на Меркурии и на Марсе уменьшение веса произойдет в 2,6 раза. Что же касается Плутона, то на нем человек будет в 2,5 раза легче, чем на Луне, или в 15,5 раза легче, чем в земных условиях. А вот на Солнце гравитация (притяжение) в 28 раз сильнее, чем на Земле. Человеческое тело весило бы там 2 т и было бы мгновенно раздавлено собственной тяжестью. Впрочем, еще не достигнув Солнца, все превратилось бы в раскаленный газ. Другое дело – крошечные небесные тела, такие как спутники Марса и астероиды. На многих из них по легкости можно уподобиться… воробью! Вполне понятно, что путешествовать по другим планетам человек может только в специальном герметичном скафандре, снабженном приборами системы жизнеобеспечения. Вес скафандра американских астронавтов, в котором они выходили на поверхность Луны, равен примерно весу взрослого человека. Поэтому приведенные нами значения веса космического путешественника на других планетах надо по меньшей мере удвоить. Только тогда мы получим весовые величины, близкие к действительным. Коротцев О.Н.
Источники:
- nsportal.ru
- marsplaneta.ru
- galeneastro.livejournal.com
- prosto-o-slognom.ru
gЗемли=9,8 м/с^2 вес космонавта на земле равен 175*9,8=1715 Н, g Юпитера=24,8 вес космонавта на Юпитере равен 175*24,8= 4340 Н
Весы на планете Земля учитывают, что при весе 9,8Н масса тела равна 1кг , если 19,6Н , то 2 кг и т.д. Чтобы узнать показания весов на Юпитере нужно вес на поверхности Юпитера(4340Н) разделить на ускорение свободного падения на Земле(9,8 м/c^2). Показания будут равны 4340Н разделить на 9,8м/c^2 равно примерно 442,9 кг
Повседневно мы воспринимаем вес и массу тела как одно и то же. Обе эти величины очень связаны друг с другом, но это не одно и то же. Масса тела зависит от количества молекул и атомов в теле, её обозначают (m) и измеряют в килограммах. А вес — это сила, с которой тело действует на другие тела в результате гравитации, его обозначают (P) и измеряют в ньютонах, Н.
Пример:
в видеоролике «The difference between mass and weight»: http://www.youtube.com/watch?v=_Z0X0yE8Ioc — рассматривается различие между весом и массой тела и поясняется, что вес тела мы ощущаем, когда пытаемся поднять тело вертикально вверх, а массу тела мы ощущаем как инерцию, когда пытаемся сдвинуть тело с места.
Вес тела — это сила, с которой тело давит на поверхность или растягивает подвес, на котором оно висит.
Обрати внимание!
Вес тела на Земле одинаков с силой тяжести, если тело находится в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения. Если тело ускоренно движется, тогда значения веса тела и силы тяжести могут отличаться.
Вес тела определяют по формуле
P=m⋅g
, где
(P) — вес тела, Н;
(m) — масса тела, кг;
(g) — ускорение свободного падения,
мс2
.
Устройство, которое используется для определения массы тела, называют весами, хотя на самом деле весы измеряют не массу, а вес тела. При градуировке шкалы весов учитывается, что, если вес тела на Земле равен (9,8) Н, то масса такого тела равна (1) кг. Если бы массу тела попытались определить при помощи весов на космической станции, которая находится в состоянии невесомости, тогда измерить вес тела не удалось бы, так как в этом случае вес тела был бы равен нулю, поскольку тело в состоянии невесомости не давит на поверхность весов. Следовательно, вес тела можно определить в гравитационном поле только тогда, когда тело не находится в состоянии невесомости (в состоянии свободного падения).
В Солнечной системе имеется восемь планет, и для каждой планеты характерна своя величина ускорения свободного падения. Это означает, что на каждой из планет одно и то же тело будет иметь различный вес.
Рис. (1). Планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
Таблица (1). Величина ускорения свободного падения вблизи поверхности различных планет Солнечной системы
|
Небесное тело |
Ускорение свободного падения, мс2 |
|
Меркурий |
(3,7) |
|
Венера |
(8,87) |
|
Земля |
(9,8) |
|
Марс |
(3,7) |
|
Юпитер |
(24,8) |
|
Сатурн |
(10,4) |
|
Уран |
(8,87) |
|
Нептун |
(10,15) |
|
Плутон |
(0,66) |
|
Луна |
(1,62) |
|
Солнце |
(274,0) |
На Земле ускорение свободного падения в (6) раз больше, чем на Луне, поэтому вес космонавта на Луне будет в (6) раз меньше, чем на Земле.
Космонавт с массой (120) кг на Земле весит
P=120⋅9,8=1176 Н
, а на Луне его вес будет
P=120⋅1,6=192Н
.
Пример:
если нашими обычными весами измерить вес космонавта на Луне, тогда показание на шкале весов было бы не (120) кг, а всего лишь (20) кг.
Пример:
а вот на Солнце ускорение свободного падения почти в (28) раз больше, чем на Земле, поэтому на нём все тела казались бы тяжелее в (28) раз. Если бы мы могли космонавта с массой в (120) кг взвесить на поверхности Солнца, то весы показали бы, что космонавт весит (3355) кг. Конечно, в реальности это сделать мы не смогли бы, так как поверхность Солнца раскалена до температуры примерно
6000°С
.
Определите вес космонавта на земле и в космосе.
Масса косманавта 100 кг.
На этой странице сайта, в категории Физика размещен ответ на вопрос
Определите вес космонавта на земле и в космосе?. По уровню сложности вопрос рассчитан на учащихся
5 — 9 классов. Чтобы получить дополнительную информацию по
интересующей теме, воспользуйтесь автоматическим поиском в этой же категории,
чтобы ознакомиться с ответами на похожие вопросы. В верхней части страницы
расположена кнопка, с помощью которой можно сформулировать новый вопрос,
который наиболее полно отвечает критериям поиска. Удобный интерфейс
позволяет обсудить интересующую тему с посетителями в комментариях.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
- Все категории
-
экономические
43,662 -
гуманитарные
33,654 -
юридические
17,917 -
школьный раздел
611,985 -
разное
16,906
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.