무엇이 진행되고 있습니까?

질량 및 중량

중력의 주제에 대해 알아보기 전에 무게와 질량의 차이를 이해하는 것이 중요합니다.

우리는 일상 연설에서 “질량”과 “무게”라는 용어를 번갈아 사용하지만 천문학 자나 물리학 자에게는 완전히 다른 용어입니다. 몸의 질량은 몸에 포함 된 물질의 양을 나타내는 척도입니다. 질량이있는 물체는 관성이라는 품질을 가지고 있습니다. 돌과 같은 물건을 손에 흔들면 움직이게하려면 밀고 다시 멈추려면 다시 한 번 밀면됩니다. 돌이 쉬고 있으면 쉬고 싶어합니다. 일단 움직이게되면 계속 움직이기를 원합니다. 물질의이 질 또는 “느림”이 관성입니다. 질량은 물체가 얼마나 관성을 나타내는지를 측정합니다.

무게는 완전히 다릅니다. 질량이있는 우주의 모든 물체는 질량이있는 다른 모든 물체를 끌어 당깁니다. 인력의 양은 질량의 크기와 거리에 따라 다릅니다. 지구와 같은 매우 큰 물체와 여러분과 같은 또 다른 물체 사이를 쉽게 측정 할 수 있습니다. 방법? 저울 위에 서기 만하면됩니다! 저울은 여러분과 지구 사이의 인력을 측정합니다. 당신과 지구 (또는 다른 행성) 사이의 매력을 당신의 체중이라고합니다.

당신이 별들 사이에있는 우주선 안에 있고 당신 아래에 체중계를 놓으면, 체중계는 0으로 표시됩니다. 당신은 무중력입니다. 옆에 모루가 떠 있습니다. 또한 무중력입니다. 당신이나 모루가 질량이 적습니까? 절대적으로하지. 모루를 잡고 흔들려고한다면 그것을 밀어서 멈춰야 할 것입니다. 그것은 여전히 관성이 있고 따라서 질량이 있지만 무게가 없습니다. 차이점이 보이십니까?

중력과 질량 및 거리의 관계

위에서 언급했듯이 체중은 자신과 서있는 몸 사이의 중력을 측정하는 척도입니다. 이 중력은 몇 가지에 따라 달라집니다. 첫째, 그것은 당신의 질량과 당신이 서있는 행성의 질량에 달려 있습니다. 질량을 두 배로 늘리면 중력이 두 배 더 세게 당깁니다. 당신이 서있는 행성이 두 배 더 크다면 중력도 두 배 더 세게 당신을 끌어 당깁니다. 반면에, 행성의 중심에서 멀어 질수록 행성과 몸 사이의 힘이 약해집니다. 힘은 아주 빠르게 약해집니다. 행성에서 거리를 두 배로 늘리면 힘은 1/4입니다. 분리를 세 배로 늘리면 힘이 9 분의 1로 떨어집니다. 거리는 10 배, 힘은 100 분의 1입니다. 패턴이 보이십니까? 힘은 거리의 제곱으로 떨어집니다. 이것을 방정식에 넣으면 다음과 같습니다.

위에있는 두 개의 “M”은 당신의 질량과 행성의 질량입니다. 아래의 “r”은 행성 중심으로부터의 거리입니다. 질량은 분자 안에 있습니다. 힘이 커지면 힘이 커지기 때문입니다. 거리가 클수록 힘이 작아 지므로 거리는 분모입니다. 아무리 멀리 이동해도 힘은 0이되지 않습니다. 아마도 이것이 프란시스 톰슨 (Francis Thompson)의시 영감을 받았을 것입니다.

Isaac Newton

이 방정식, 아이작 뉴턴 경에 의해 처음 파생 된 것은 우리에게 많은 것을 알려줍니다. 예를 들어 목성은 지구보다 318 배나 무겁기 때문에 집에서 체중의 318 배가되어야한다고 생각할 수 있습니다. 목성이 같으면 사실 일 것입니다. 그러나 목성은 지구 반경의 11 배이므로 중심에서 11 배 더 멀어집니다. 이렇게하면 장력이 112 배 감소하여 지구력의 약 2.53 배가됩니다. 중성자 별은 당신을 상상할 수 없을 정도로 무겁게 만듭니다. 별은 처음 시작하기에 매우 거대 할뿐만 아니라 (태양과 거의 같음) 엄청나게 작기 때문에 (샌프란시스코 크기 정도) 중심에 매우 가깝습니다. an d r은 매우 작은 수입니다. 분수의 분모에 작은 숫자는 매우 큰 결과를 가져옵니다!