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你在其他世界的重量

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你在其他世界的重量

做和注意


  • 在下面指示的空白處填寫您的體重。您可以按照您希望的任何單位輸入您的體重。
  • 單擊“計算”按鈕。
  • 請注意,其他世界的權重將自動填充。請注意,您在不同世界的權重是不同的。
  • 您可以單擊行星的圖像,從 Bill Arnett 令人難以置信的九大行星網站上獲得更多關於它們的信息。

這是怎麼回事?

質量和重量


在我們進入重力及其作用原理之前,了解重量質量之間的區別很重要。

我們在日常談話中經常互換使用“質量”和“重量”這兩個詞,但對於天文學家或物理學家來說,它們是完全不同的東西。一個物體的質量是它包含多少物質的量度。具有質量的物體具有稱為慣性的質量。如果你在手中搖晃一個物體,比如石頭,你會注意到需要用力才能讓它移動,再用力才能讓它停止。如果石頭是靜止的,它就想保持靜止。一旦你讓它移動,它就想繼續移動。物質的這種性質或“遲緩”是它的慣性。質量是衡量物體表現出多少慣性的量度。

重量是完全不同的東西。宇宙中每一個有質量的物體都會吸引其他所有有質量的物體。吸引力的大小取決於群眾的大小和他們之間的距離。對於日常大小的物體,這種引力微乎其微,但是地球這樣的大物體和你這樣的另一個物體之間的引力可以很容易地測量到。如何?您所要做的就是站在秤上!天平測量你和地球之間的吸引力。你和地球(或任何其他行星)之間的這種吸引力稱為你的體重。

如果你在遠離星空的宇宙飛船中,並在身下放一個秤,秤的讀數將為零。你的體重為零。你失重了。你旁邊漂浮著一個鐵砧。它也是失重的。你或鐵砧沒有質量嗎?絕對不。如果你抓住鐵砧並試圖搖動它,你將不得不推動它使其運轉並拉動它使其停止。它仍然具有慣性,因此具有質量,但它沒有重量。看到不同?

重力與質量和距離的關係


如上所述,你的體重是衡量你和你站立的身體之間引力的量度。這種重力取決於幾件事。首先,這取決於你的質量和你所在星球的質量。如果你的質量加倍,重力對你的拉力就會加倍。如果你所站的行星質量是它的兩倍,那麼引力對你的拉力也會是它的兩倍。另一方面,你離地球中心越遠,地球和你身體之間的引力就越弱。力量迅速變弱。如果你與行星的距離加倍,則力是四分之一。如果將間距增加三倍,力就會下降到九分之一。十倍的距離,百分之一的力量。看到圖案了嗎?力隨著距離的平方而下降。如果我們把它放到一個等式中,它看起來像這樣:

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

上面的兩個“M”是你的質量和行星的質量。下面的“r”是到行星中心的距離。質量在分子中,因為如果它們變大,力也會變大。距離在分母中,因為當距離變大時力變小。請注意,無論您行駛多遠,力都不會變為零。也許這就是弗朗西斯·湯普森 (Francis Thompson) 這首詩的靈感來源:

Equations are "guides to thinking"

所有的事情
以不朽的力量
近或遠
對彼此
隱藏鏈接是。
你不能不攪一朵花
不打擾明星。

這個等式首先由艾薩克·牛頓爵士推導出來,它告訴了我們很多信息。例如,您可能會懷疑,因為木星的質量是地球的 318 倍,所以您的體重應該是您在家中體重的 318 倍。如果木星與地球大小相同,這就是事實。但是,木星的半徑是地球的 11 倍,所以你離中心的距離是地球的 11 倍。這將拉力降低了 112 倍,從而導致地球對您的拉力約為 2.53 倍。站在中子星上會讓你變得難以想像的沉重。這顆恆星不僅開始時質量非常大(與太陽差不多),而且它也非常小(大約相當於舊金山的大小),因此您離中心非常近,r 是一個非常小的數字。分數分母中的小數字會導致非常大的結果!

Sir Isaac Newton
Sir Isaac Newton