중력은 우리가 지구인들이 당연한 것으로 여기는 물리의 기본 힘입니다. 당신은 정말 우리를 비난 할 수 없습니다. 지구 환경에서 수십억 년 동안 진화해온 우리는 꾸준한 1g (또는 9.8m / s²)의 힘으로 생활하는 데 익숙합니다. 그러나 우주로 들어가거나 달에 발을 딛은 사람들에게는 중력이 매우 소박하고 소중한 것입니다.
기본적으로 중력은 질량에 의존하며, 별, 행성, 은하에서 빛과 아 원자 입자에 이르기까지 모든 것이 서로 끌립니다. 물체의 크기, 질량 및 밀도에 따라, 작용하는 중력이 달라집니다. 크기와 질량이 다른 태양계 행성에 관해서는 표면의 중력 강도가 상당히 다릅니다.
예를 들어, 이미 언급했듯이 지구의 중력은 9.80665 m / s² (또는 32.174 ft / s²)에 해당합니다. 이것은 물체가지면 위에 놓이고 놓아 놓으면 자유 낙하 1 초마다 약 9.8 미터의 속도로 표면을 향해 가속한다는 것을 의미합니다. 이것은 다른 행성에서 중력을 측정하기위한 표준이며 단일 g으로 표시됩니다.
아이작 뉴턴의 보편적 중력 법칙에 따르면, 두 신체 사이의 중력 인력은 수학적으로 다음과 같이 표현 될 수 있습니다. F = G (m¹m² / r²) - 어디에프 힘이다 미디엄1 과 미디엄2 상호 작용하는 물체의 질량 아르 자형 질량 중심 사이의 거리 지 중력 상수 (6.674 × 10)-11 Nm2/킬로그램2 ).
크기와 질량에 따라 다른 행성의 중력은 종종 지 자유 낙하 가속도 측면에서뿐만 아니라 단위. 그렇다면 우리 태양계의 행성은 지구에 비해 중력 측면에서 정확히 어떻게 쌓입니까? 이처럼 :
수은 중력 :
평균 반경은 약 2,440km이고 질량은 3.30 × 10입니다.23 kg, 수은은 지구 크기의 약 0.383 배에 달하는 거대한 크기입니다. 이것은 수성을 태양계에서 가장 작고 가장 큰 행성으로 만듭니다. 그러나 밀도가 높기 때문에 견고한 5.427g / cm3지구의 5.514 g / cm보다 약간 낮습니다.3 – 수은의 표면 중력은 3.7 m / s²이며 이는 0.38에 해당합니다. 지.
금성의 중력 :
금성은 지구와 여러면에서 유사하기 때문에 종종“지구의 쌍둥이”라고 불립니다. 평균 반경 4.6023 × 108 km24.8675 × 10의 질량24 kg 및 5.243 g / cm의 밀도3금성은 크기는 0.9499 지구와 동일하며 0.815 배, 밀도는 약 0.95 배입니다. 따라서 금성의 중력이 지구의 8.87m / s에 매우 가까운 이유는 놀라운 일이 아닙니다.2또는 0.904 지.
달에 중력 :
이것은 인간이 감소 된 중력의 영향을 직접 테스트 할 수있는 천문학적 몸매입니다. 평균 반경 (1737km), 질량 (7.3477 x 10²² kg) 및 밀도 (3.3464g / cm³) 및 아폴로 우주 비행사가 수행 한 임무를 기반으로 계산 한 결과 달의 표면 중력은 1.62m로 측정되었습니다. /에스2 또는 0.1654 g.
화성에 중력 :
화성은 또한 많은 주요 측면에서 지구와 유사합니다. 그러나 크기, 질량 및 밀도와 관련하여 화성은 비교적 작습니다. 실제로 평균 반경 3.389km는 대략 0.53 지구에 해당하는 반면 질량은 (6.4171 × 1023 kg)은 단지 0.107 지구입니다. 한편, 밀도는 지구의 약 o.71이며, 비교적 완만 한 3.93 g / cm³입니다. 이로 인해 화성은 지구 무게의 0.38 배에 달하며 3.711m / s²에 이릅니다.
목성의 중력 :
목성은 태양계에서 가장 크고 가장 큰 행성입니다. 평균 반경은 69,911 ± 6km로 지구 크기의 10.97 배이며 질량 (1.8986 × 10)입니다.27 kg)은 317.8 지구와 같습니다. 그러나 가스 거인이기 때문에 목성은 지구와 다른 지구 행성보다 밀도가 낮으며 평균 밀도는 1.326 g / cm입니다.3.
또한 목성 인 거대한 목성은 표면이 없습니다. 만약 그 위에 설 수 있다면, 그들은 결국 (이론화 된) 견고한 핵심에 도달 할 때까지 가라 앉을 것입니다. 결과적으로 목성의 표면 중력 (구름 꼭대기에서 중력의 힘으로 정의 됨)은 24.79m / s 또는 2.528g입니다.
토성의 중력 :
목성과 마찬가지로 토성은 지구보다 상당히 크고 거대하지만 밀도는 훨씬 낮은 거대한 가스 거인입니다. 요컨대, 평균 반경은 58232 ± 6 km (9.13 지구)이며, 질량은 5.6846 × 10입니다.26 kg (95.15 배의 질량)이며 밀도는 0.687g / cm입니다.3. 결과적으로, 표면 중력 (구름 위에서 측정)은 10.44m / s² (또는 1.065g) 인 지구보다 약간 더 큽니다.
천왕성의 중력 :
평균 반경 25,360km 및 질량 8.68 × 1025 천왕성의 크기는 지구 크기의 약 4 배, 질량의 14.536 배입니다. 그러나 가스 거인으로서의 밀도 (1.27 g / cm3)는 지구보다 상당히 낮습니다. 따라서 왜 표면 중력 (구름 꼭대기에서 측정)이 지구의 8.69m / s보다 약간 약한 지2또는 0.886 g.
해왕성의 중력 :
평균 반경 24,622 ± 19km 및 질량 1.0243 × 1026 kg, 해왕성은 태양계에서 네 번째로 큰 행성입니다. 지구의 크기는 3.86 배, 거대한 17 배입니다. 그러나 가스 거인이기 때문에 밀도는 1.638g / cm입니다.3. 이 모든 것은 11.15 m / s의 표면 중력으로 작동합니다2 (또는 1.14g), 넵튠의 구름 꼭대기에서 다시 측정됩니다.
대체로 중력은 태양계에서 색 영역을 통과하며 수성 및 화성의 0.38g에서 목성의 구름 꼭대기의 강력한 2.528g에 이릅니다. 그리고 달에는 우주 비행사가 모험을했으며 매우 가벼운 0.1654g으로 무중력에서 재미있는 실험을 할 수있었습니다!
우주 여행, 특히 궤도와 국제 우주 정거장의 장기 임무가 우려되는 우주 비행에 무중력의 영향을 이해하는 것이 필수적이었습니다. 앞으로 수십 년 동안 우주 비행사를 우주 비행사로 보내기 시작할 때이를 시뮬레이션하는 방법을 알면 유용 할 것입니다.
물론 다른 행성에서 그것이 얼마나 강한 지 아는 것은 그곳의 유인 임무 (그리고 아마도 정착)에 필수적입니다. 인류가 1g 환경에서 진화했다는 것을 감안할 때, 중력의 일부만있는 행성에서 우리가 어떻게 지낼 것인지를 아는 것은 삶과 죽음의 차이를 의미 할 수 있습니다.
우리는 여기서 Space Magazine에서 중력에 관한 많은 흥미로운 기사를 썼습니다. 중력은 얼마나 빠릅니까?, 중력은 어디서 왔습니까? 우리가 중력을 아는 방법은 힘이 아닙니다.
그리고 우리는 인공 중력을 만들 수 있습니까? 그리고 "스푸키 액션"이 중력을 정의합니까?
자세한 내용은 NASA의 "중력 풀림"이라는 제목과 뉴턴의 중력 법칙을 참조하십시오.
천문학 캐스트에는 에피소드 102 : 중력이라는 제목의 에피소드도 있습니다.
