Масса Земли непостоянна, и сегодня потеря массы превышает ее увеличение. Уменьшение массы Земли приводит к ослаблению ее гравитации и, следовательно, к ослаблению ее способности удерживать атмосферу.
Вес планеты Земля
Известный британский ученый Кавендис (1731-1811) впервые определил вес Земли в 1798 году. Он использовал закон всемирного тяготения Ньютона и первым применил простое устройство под названием весы для измерения веса Земли. Генри Кавендиш.
Генри Кавендиш первым определил вес планеты Земля с помощью торсионных весов.
На этой шкале основан принцип работы современных гравитационных барометров. Этот прибор очень чувствителен и широко используется в геологических исследованиях.
Размеры планеты Земля
Земля — относительно большое вселенское (небесное) тело. Размеры планеты Земля следующие.
- Полярный радиус — 6 357 км,.
- Экваториальный радиус — чуть более 6 378 км, и
- Полярный диаметр — 12,000714 км, и
- Экваториальный диаметр — 12 757 км, и
- длина меридиана, т.е. окружности, проходящей через два полюса, 44 000 километров, и
- Длина экватора — 40 755 километров, и
- Вся поверхность планеты составляет примерно 510 миллионов квадратных километров.
- Из них около 148 миллионов километров суши, около
- океаны и моря площадью около 362 миллионов квадратных километров, и
- Объем всей планеты составляет 1 083 миллиарда кубических километров, и
- плотность Земли в 5,5 раз больше плотности воды; и
- Земля весит около 600 триллионов тонн, а точнее 5 989 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 тонн.
Если бы всю массу Земли можно было погрузить в вагон, в каждый из которых помещается по 50 тонн, то получившийся поезд был бы в 8 миллиардов раз длиннее, чем расстояние Земли от Солнца. Наша планета Земля такая большая и тяжелая! Вес планеты Земля
Плотность планеты Земля
Средняя плотность планеты Земля в четыре раза превышает среднюю плотность Солнца и в 5,5 раз плотность воды. Некоторые металлы, найденные в недрах Земли, еще более плотные. Например, платина в 21 раз плотнее воды. Но даже плотность платины не так уж высока, учитывая, что существует несколько глобальных ассоциаций, плотность которых кажется нам совершенно невероятной.
Плотность других планет
Плотность спутников Сириуса в 40 000 раз выше, чем у воды. Когда содержимое звездной коробки заполнено и помещено в чашку весов, для уравновешивания весов необходимо поместить 15 человек в другую чашку весов. Небольшая звезда, обнаруженная астрономом Кайнером, имеет еще более поразительную плотность.
Материал этой звезды в 10 000 раз плотнее платины. Спичечный коробок, наполненный ими, весит около 50 тонн! Попробуйте положить эту коробку в карман! Однако следует отметить, что некоторые звезды имеют среднюю плотность, равную 1/100 плотности окружающего нас воздуха. Звезды имеют очень разную плотность.
Закон всемирного тяготения
Этот вопрос был непреднамеренно поднят, когда было обнаружено, что наша планета ограничена пространством во всех направлениях. Она «держит» Землю в бездне космоса. Какие силы удерживают его на орбите? Этот вопрос долгое время оставался открытым.
На протяжении веков никто не мог решить эту проблему. Наконец, великий Исаак Ньютон (1643-1727), гениальный математик, инженер, физик и астроном, открыл закон всемирного тяготения. Ньютон доказал, что все объекты во Вселенной притягиваются друг к другу (подробнее: Закон падения объектов).
Сила между двумя телами тем больше, чем меньше расстояние между ними и чем больше их масса. В частности, законы Ньютона гласят, что Каждая материальная частица притягивает другую материальную частицу с силой, прямо пропорциональной ее массе, и наоборот, пропорциональной квадрату между ними. Исаак Ньютон — открыл всемирный закон всемирного тяготения
В результате, чтобы удержать все планеты на орбите, каждая планета, к которой движется центральное тело системы (включая нашу Землю), должна обладать огромной массой. Действительно, масса Солнца, центрального тела планетарной системы, в 750 раз больше массы всех планет и спутников, и в 330 000 раз больше массы Земли.
Солнце удерживает планеты на орбите благодаря своему притяжению. Если, например, нет никаких действий, чтобы притянуть планету к Солнцу, планета P, движущаяся в направлении PC, будет двигаться прямолинейно и равномерно (согласно закону бездействия) в этом направлении. За первую секунду он перемещается из точки P в точку K и, наконец, покидает Солнечную систему.
Напротив, если бы планеты имели только притяжение к Солнцу, они бы переместились из точки P в точку L за первую секунду. Однако это глобальное тело притягивается к Солнцу и одновременно движется, перемещаясь по диагонали ПА параллелограмма, созданного на основе этих движений.
Следовательно, планета в конце первой секунды находится не в точке K или L, а перемещается по диагонали в точку A. Размышляя таким же образом, мы приходим к выводу, что планета во вторую секунду перемещается в точку B, в третью — в точку C и так далее.
Это сила, которая непрерывно тащит нашу Землю и другие планеты без малейших вибраций и колебаний вокруг Солнца в неизмеримой висцеральной неподвижности мирового пространства. Многие из вас, вероятно, имели удовольствие играть в детстве с резиновой лентой с камешком на конце.
Когда вы вращаете резинку, она постоянно находится в напряженном состоянии, но как только вы перестаете ее вращать, она сжимается, и камешек перемещается ближе к вашей руке.
Если резинка внезапно отрывается от руки, камешки из резинки разлетаются. Нечто подобное происходит с планетами, если Солнце вдруг перестает их тянуть.
Увеличится ли масса планеты в результате такого расширения и перемещения континентов? С одной стороны, анализируя континентальные края Африки, Европы и Америки, можно предположить, что, сложив их, можно получить единый континент.
Как менялись представления о колыбели человечества
В древние времена планета, которую они населяли, казалась плоской и находилась на спинах трех китов (слонов) и гигантской черепахи. Этот вид автоматически давал ей естественное преимущество.
В Средние века форма, размер и вес планеты постепенно начали приобретать более четкие очертания. Собрав всю имеющуюся в его распоряжении информацию, Йордано Бруно обнаружил, что он круглый, поэтому в результате священного испытания его сожгли в огне. Позже это подтвердил мореплаватель Фернандо Магеллан во время своих кругосветных путешествий.
Эзостен, ученый из Древней Греции, был первым, кто попытался определить размеры человеческого жилища. Он измерил длину тени от полюсов разных греческих государств и сравнил результаты измерений. На их основе он устанавливает отношения и рассчитывает их количество.
Многое в этом направлении было сделано Г. Галилеем в 17 веке с открытием закона свободного падения, и Дж. Ньютоном, автором закона всемирного тяготения. Объекты притягиваются за одну секунду.
Первым, кто узнал, сколько весит Земля в тоннах, был шотландский ученый Н. Маккелин в 1774 году, что равняется 5,879 шестидесяти миллиардам тонн. Однако сегодня эта величина возросла почти до шестидесяти миллионов, благодаря тому, что ежегодно на планету оседает до 30 тысяч тонн космической пыли.
Мера энергии есть, веса нет
Все физические объекты обладают определенными свойствами, в частности, источником гравитации и веса. Однако вопрос о том, сколько весит планета Земля, не имеет смысла. На первый взгляд это кажется странным, но в этом нет ничего невероятного. Наша планета уносится в космос в свободном падении, когда понятие веса физически утрачивается. Но количество материи всегда присутствует и кажется важным.
Самый простой способ определить массу Земли — использовать гравитацию. Небольшой груз подвешивается на нитке, а рядом с ним помещается массивный предмет. Согласно закону Ньютона, легкий груз отклонится от вертикали, и расстояние между телами уменьшится на небольшую величину. Измерив это сжатие, можно вычислить источник гравитации планеты, поскольку ускорение силы тяжести Земли известно и равно 9,81 м/сек2 .
Зависимость для вычисления меры инертности «дома людей»
Для гравитационного взаимодействия сфер, следуя Ньютону, будем считать, что их материя сосредоточена в центре. Теперь, какова масса Земли, можно рассчитать по классической теории гравитации Ньютона:
F — сила взаимного притяжения между телами,
G — гравитационная постоянная, которая равна 6,67408(31)-10 -11 м³/(кг-с²),
m1 そしてM2 — являются взаимодействующими мерами инерции,
R — расстояние между телами.
Если одно количество материи представить в виде земли, а другое — в виде шара массой 1 кг, то взаимодействие составит 9,8 кг × м/с 2. Радиус нашего дома равен 6,4 миллиона метров. Подставив эти значения в приведенную выше формулу, путем несложных вычислений получаем результат, равный 6 × 10 24 кг. Это масса Земли.
Этот вопрос был непреднамеренно поднят, когда было обнаружено, что наша планета ограничена пространством во всех направлениях. Она «держит» Землю в бездне космоса. Какие силы удерживают его на орбите? Этот вопрос долгое время оставался открытым.
Распределение массы Земли
Хорошо известно, что состав нашей планеты неоднороден. Вот примерное распределение общей массы Земли (в порядке убывания):
- Мантия представляет собой оболочку, состоящую из силикатов железа, кальция и магния. Его масса составляет 4,043 x 10 24 кг.
- ядро, состоящее из железа и никеля: приблизительно 1,93 x 10 24 кг
- земной коры, которая является средой обитания человечества — 0,026 x 10 24 кг
- Гидросфера, которая охватывает около 0,0014 x 10 24 кг
- Атмосфера, которая состоит примерно из 0,0000051 x 10 24 кг
Сколько весит Земля – по сравнению с другими планетами?
Наша Земля — самая большая из планет земной группы. Например, Марс имеет массу около 0,108 массы Земли, Венера — 0,815, а Меркурий — 0,055.
Газообразные планеты-гиганты, с другой стороны, во много раз превышают размеры и вес Земли. По сравнению с Юпитером наша планета в 317,8 раза легче — хотя этому гиганту далеко до любого другого обитателя нашей Солнечной системы. Для сравнения, Сатурн в 95,1 раза тяжелее Земли, Нептун в 17,2 раза тяжелее, а Уран в 14,5 раз тяжелее.
Теперь мы знаем, сколько весит Земля, и соотношение ее массы с массами других планет Солнечной системы.
На протяжении веков никто не мог решить эту проблему. Наконец, великий Исаак Ньютон (1643-1727), гениальный математик, инженер, физик и астроном, открыл закон всемирного тяготения. Ньютон доказал, что все объекты во Вселенной притягиваются друг к другу (подробнее: Закон падения объектов).
Что принято понимать под «земной массой»
Мало кто понимает, какова масса Земли. Анализ структуры показывает, что поверхность планеты покрыта достаточно твердой скалистой корой. Под корой находится твердая каменная мантия, а в центре — ядро планеты. Поскольку центральная часть планеты очень горячая, ядро состоит из строго расплавленного материала.
В научном сообществе было много споров о том, расширяется ли Земля, движутся ли континенты или неподвижны.
Увеличится ли масса планеты в результате такого расширения и перемещения континентов? С одной стороны, анализируя континентальные края Африки, Европы и Америки, можно предположить, что, сложив их, можно получить единый континент.
Эти данные подтверждаются математическими исследованиями, а результаты являются явным свидетельством существования некогда единого континента. В результате континенты расширялись и перемещались, что сопровождалось изменением формы самой планеты и увеличением ее веса.
Еще одним доказательством этой гипотезы является сходство геологических структур континентов. Ответы на все эти вопросы легко дает новая гипотеза тектонических плит, в которой расширение океанов произошло в результате затопления континентальных окраин.
Υ.Γ. статья — Сколько весит Земля?
