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다른 세계에 대한 당신의 무게

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다른 세계에 대한 당신의 무게

해야 할 일과 주의 사항


  • 아래 표시된 공간에 체중을 기입하십시오. 원하는 단위로 체중을 입력할 수 있습니다.
  • "계산" 버튼을 클릭합니다.
  • 다른 세계의 가중치는 자동으로 채워집니다. 다른 세계에서는 가중치가 다릅니다.
  • Bill Arnett의 놀라운 Nine Planets 웹 사이트에서 행성의 이미지를 클릭하여 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.

무슨 일이야?

질량과 무게


중력과 그것이 어떻게 작용하는지에 대해 알아보기 전에 무게질량 의 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

우리는 일상 대화에서 종종 "질량"과 "무게"라는 용어를 같은 의미로 사용하지만, 천문학자나 물리학자에게 그것들은 완전히 다른 것입니다. 물체의 질량은 물체에 포함된 물질의 양을 측정한 것입니다. 질량을 가진 물체에는 관성 이라는 특성이 있습니다. 손에 든 돌과 같은 물체를 흔들면 움직이려면 한 번 밀고, 다시 멈추려면 한 번 더 밀어야 한다는 것을 알 수 있습니다. 돌이 정지해 있으면 정지해 있기를 원합니다. 일단 움직이면 계속 움직이고 싶어합니다. 이 품질 또는 물질의 "부진"은 관성입니다. 질량은 물체가 나타내는 관성의 정도를 측정한 것입니다.

무게는 완전히 다른 것입니다. 질량을 가진 우주의 모든 물체는 질량을 가진 다른 모든 물체를 끌어당깁니다. 인력의 양은 질량의 크기와 거리에 따라 다릅니다. 일상적인 크기의 물체의 경우 이 중력이 미치는 영향은 매우 작지만 지구와 같은 매우 큰 물체와 여러분과 같은 다른 물체 사이의 인력은 쉽게 측정할 수 있습니다. 어떻게? 저울 위에 서기만 하면 됩니다! 저울은 당신과 지구 사이의 인력을 측정합니다. 당신과 지구(또는 다른 행성) 사이의 이 인력을 당신의 무게라고 합니다.

당신이 별들 사이 멀리 떨어진 우주선에 있고 당신 아래에 저울을 놓으면 저울은 0이 될 것입니다. 당신의 체중은 0입니다. 당신은 무중력입니다. 옆에 모루가 떠 있습니다. 또한 무중력입니다. 당신이나 모루가 질량이 없습니까? 절대적으로하지. 모루를 잡고 흔들려고 하면 움직이려면 밀어야 하고 멈추려면 잡아당겨야 합니다. 여전히 관성이 있고 따라서 질량이 있지만 무게는 없습니다. 차이점이 보이십니까?

중력과 질량 및 거리의 관계


위에서 언급한 바와 같이 체중은 당신과 당신이 서 있는 몸 사이의 중력의 척도입니다. 이 중력은 몇 가지 사항에 따라 달라집니다. 첫째, 그것은 당신의 질량과 당신이 서 있는 행성의 질량에 달려 있습니다. 질량이 2배가 되면 중력이 2배 더 세게 끌어당깁니다. 당신이 서 있는 행성이 두 배 더 무거우면 중력도 두 배 더 세게 당신을 끌어당깁니다. 반면에 행성의 중심에서 멀어질수록 행성과 몸 사이의 인력이 약해집니다. 힘은 아주 빠르게 약해집니다. 행성으로부터의 거리를 두 배로 하면 힘은 1/4입니다. 세 배로 분리하면 힘은 1/9로 떨어집니다. 거리는 10배, 힘은 100분의 1입니다. 패턴이 보이시나요? 힘은 거리의 제곱 으로 떨어집니다. 이것을 방정식에 대입하면 다음과 같이 됩니다.

$$F \sim \frac{M m}{r^2}$$

위에 있는 두 개의 "M"은 당신의 질량과 행성의 질량입니다. 아래의 "r"은 행성 중심으로부터의 거리입니다. 질량은 분자가 커지면 힘도 커지기 때문에 분자에 있습니다. 거리가 커질수록 힘이 작아지기 때문에 거리는 분모에 있습니다. 아무리 멀리 이동해도 힘은 0이 되지 않습니다. 아마도 이것이 Francis Thompson의 시에 대한 영감이었을 것입니다.

Equations are "guides to thinking"

모든 것
불멸의 힘으로
가깝거나 먼
서로에게
은밀하게 연결되어 있습니다.
당신이 꽃을 저을 수 없다는 것을
별을 괴롭히지 않고.

아이작 뉴턴 경이 처음으로 도출한 이 방정식은 우리에게 많은 것을 알려줍니다. 예를 들어, 목성은 지구보다 318배 크기 때문에 집에서 몸무게의 318배가 나야 한다고 생각할 수 있습니다. 목성이 지구와 같은 크기라면 이것은 사실일 것입니다. 그러나 목성은 지구 반지름의 11배이므로 중심에서 11배 더 떨어져 있습니다. 이렇게 하면 끌어당기는 힘이 112배 줄어들어 지구가 끌어당기는 힘의 약 2.53배가 됩니다. 중성자 별에 서 있으면 상상할 수 없을 정도로 무겁습니다. 별은 시작하기에 매우 무거울 뿐만 아니라(태양과 거의 동일) 믿을 수 없을 정도로 작기 때문에(샌프란시스코 크기 정도) 중심에 매우 가깝고 r은 매우 작은 수입니다. 분수의 분모에 있는 작은 숫자는 매우 큰 결과를 가져옵니다!

Sir Isaac Newton
Sir Isaac Newton