地球有多重?

测量地球的重量是根据地球对其附近物体的万有引力得出的。查看更多太空探索图片
数字视觉/盖蒂图片社

如果你问:“这是什么?大量的星球上世界?"1快速的答案是大约6,000,000,000,000,000,000,000,000,000 (6 × 10)24)千克。

有趣的子问题是,“人们是怎么知道的?”这又不是说地球踏上了规模每天早上洗澡之前。这颗行星的重量的测量方法是根据引力世界对于它附近的物体。

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事实证明,任何两个质量都对彼此有引力。如果你把两个保龄球放在一起,它们会在万有引力的作用下相互吸引。这种引力非常小,但是如果你的仪器足够灵敏,你可以测量两个保龄球相互之间的引力。通过测量,你可以确定两个物体的质量。两个高尔夫球的情况也是如此,但吸引力更弱,因为重力的大小取决于物体的质量。

牛顿证明了这一点球形物体,你可以做一个简化的假设,即物体的所有质量都集中在球体的中心。下面的方程式表示两个球体相互之间的引力:

F=G(M1*M2/R2

  • F就是他们之间的吸引力。
  • G是一个常数,为6.67259 x 10-11年3./公斤年代2
  • M1平方米是两个相互吸引的物体。
  • R是两个物体之间的距离。

假设地球是其中一个质量(M1),一个1公斤的球体是另一个质量(M2)。它们之间的力是9.8 kg*m/s2——我们可以通过放下1公斤重的球体,并测量地球重力场对它施加的加速度(9.8米/秒)来计算这个力2).

地球的半径是6400000米(6999125码)。如果你把所有这些值都加进去,解出M1,你会发现地球的质量是6000000000年,000000000000000公斤(6 x 1024千克,或1.3 x 1025英镑)。

1问质量比问重量“更合适”,因为重量是一种需要引力场才能确定的力。你可以拿一个保龄球在地球和月球上称重。月球上的重量是地球上的六分之一,但两个地方的质量都是一样的权衡在地球上,我们需要知道在哪个物体的引力场中我们想要计算重量。的大量而地球的能量是一个常数。

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原出版日期:2009年6月30日

地球质量常见问题解答

地球质量是如何计算的?
由于科学家们已经知道了行星地球的半径,他们利用万有引力定律来确定地球相对于地球表面物体上引力的质量。简单地说,这种方法使用地球的半径作为距离。
地球的大部分质量是多少?
地核是地球体积的15%,质量的30%。地球的大部分质量是地幔。地幔是其体积的84%,质量的近70%。地壳只有其质量的1%。
卡文迪什是如何计算地球的质量的?
卡文迪许用扭力天平测量了吸引金属球之间的力。他已经知道两个球体的质量和它们之间的距离。通过仔细测量这些球体之间的力,他计算出它们的万有引力。由于地球对小球的引力可以通过称重来测量,所以这两种力的比例允许使用牛顿万有引力定律来计算地球的密度。
质量的简单定义是什么?
质量是衡量任何物体中物质数量的标准。在地球上,我们可以通过称重来确定物体的质量。但在外层空间,一些东西可能质量很大,但重量不大,因为引力很小。
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