الوزن على زحل: أساسيات الفيزياء
دعنا نتخيل الانتقال إلى زحل للحظة مع صديق لنا ومقياسين: ميزان حمام حديث ومقياس تقليدي ثنائي السلاح. إذا حصل كلانا على الأخير ، كل واحد على لوحة مختلفة ، فإن المقياس معلق على جانب الأكثر قوة ، تمامًا كما هو الحال على الأرض. لذلك ، على ما يبدو ، لم يتغير شيء. إنه مختلف تمامًا عن الموجود على الأرض. لماذا ؟
وزن الجسم هو قيمة قوة الجاذبية المؤثرة على كتلته.
تعتمد الكتلة فقط على نوعية وكمية المادة التي يتكون منها الجسم قيد الفحص.
وبالتالي ، تكون الكتلة متطابقة أينما كنا وهذا هو السبب في أن الجسم الأثقل من أي شيء آخر على الأرض يكون هو نفسه على زحل. الوزن ، من ناحية أخرى - التعرض لقوة الجاذبية - هو "كيان متغير:
الوزن (N) = الكتلة (كجم) بالجاذبية (م / ث 2)
ما نطلق عليه عادة "الوزن" هو القوة (الجاذبية) التي تجذبنا بها الأرض إلى نفسها.
لكن ما هي الجاذبية ، إنها ظاهرة تجذب فيها الأجسام بعضها البعض بقوة تتناسب مع كتلتها وتتناسب عكسًا مع مربع المسافة التي تفصل بينها:
قوة الجاذبية = G (ثابت نيوتن) × كتلة الجسم الأول × الكتلة الثانية
_______________________________
(المسافة بين الجسدين) 2
نظرًا لأن الأرض مسطحة قليلاً عند القطبين ، فإن المسافة بين نقطة على سطح الأرض ومركز الأرض تختلف اعتمادًا على ما إذا كنت عند خط الاستواء (حيث تكون أكبر) أو عند القطبين (حيث تكون أصغر) لهذا السبب (يجب أيضًا مراعاة تأثير دوران الأرض) نزن عند القطبين أكثر من خط الاستواء.
تساوي قوة الجاذبية على الأرض حوالي 9.81 م / ث 2 (1 جم) ، بينما على زحل ، نظرًا لكون كتلته أعلى قليلاً من كتلة الأرض ، فإن قوة الجاذبية تساوي (1.065 جم). وبالتالي فإن وزننا على كوكب زحل هو 1.065 مرة أقل من وزنه على الأرض.
يرجى ملاحظة: وفقًا للاتفاقية ، نعبر عن الوزن بالكيلوجرام بدلاً من نيوتن (N) لأننا في الواقع نترجم هذه القوة إلى وحدة قياس أخرى ، "وزن الكيلوجرام" (كجم أو كجم) ، وهو ما يعادل حوالي 9.81 نيوتن (1 غ). لذلك ، يزن رجل كتلته 70 كجم (70 * 9.81) 686.5 نيوتن أو 70 كجم (686.5 / 9.81) على الأرض. في زحل ، يزن نفس الرجل الذي يزن 70 كجم (70 * 10.45) 731.5 N أو 74.57 كجم (731.5 / 9.81).
