Сколько весит Земля? Как рассчитать массу планеты?
Земля – уникальная планета солнечной системы. Она не самая маленькая, но и не самая крупная: занимает пятое место по габаритам. Среди планет земной группы она является крупнейшей по массе, диаметру, плотности. Планета располагается в космическом пространстве, и узнать, сколько весит Земля, сложно. Ее же нельзя положить на весы и взвесить, поэтому об ее весе говорят, суммируя массу всех веществ, из которых она состоит. Приблизительно этот показатель равен 5,9 секстиллиона тонн. Чтобы понимать, какая это цифра, можно ее просто математически записать: 5 900 000 000 000 000 000 000. От этого количества нулей как-то рябит в глазах.
История попыток определения размера планеты
Ученых всех веков и народов пытались найти ответ на вопрос о том, сколько весит Земля. В древние времена люди предполагали, что планета – это плоская тарелка, которую держат киты и черепаха. В некоторых нациях вместо китов были слоны. В любом случае разные народы мира представляли планету плоской и имеющей свой край.
Во времена Средневековья представления о форме и весе изменились. Первым, кто заговорил о сферическом виде, был Дж. Бруно, однако, за свои убеждения его казнила инквизиция. Другой вклад в науку, который показывает радиус и массу Земли, внес путешественник Магеллан. Именно он предположил, что планета круглая.
Первые открытия
Земля – физическое тело, имеющее определенные свойства, среди которых есть и вес. Это открытие позволило начать самые разные исследования. По физической теории вес – это сила действия тела на опору. Учитывая, что Земля не имеет никакой опоры, можно сделать вывод, что у нее нет веса, а вот масса имеется, и большая.
Вес Земли
Впервые определить размер планеты пытался Эратосфен – древнегреческий ученый. В разных городах Греции он проводил замеры тени, а после сравнивал полученные данные. Таким образом он пытался рассчитать объем планеты. После него провести вычисления пытался итальянец Г. Галилей. Именно он открыл закон свободного тяготения. Эстафета по определению того, сколько весит Земля, была принята И. Ньютоном. Благодаря попыткам сделать замеры, он открыл закон гравитации.
Впервые определить, сколько весит Земля, удалось шотландскому ученому Н. Мэкелин. По его вычислениям масса планеты составляет 5,9 секстиллионов тонн. Сейчас этот показатель увеличился. Различия в весе связано с оседанием на поверхности планеты космической пыли. Примерно тридцать тонн пыли ежегодно остаются на планете, делая ее тяжелее.
Масса Земли
Чтобы точно узнать, сколько весит Земля, необходимо знать состав и вес веществ, из которых состоит планета.
- Мантия. Масса этой оболочки составляет примерно 4,05 Х 1024 кг.
- Ядро. Эта оболочка весит меньше мантии – всего 1.94 Х 1024 кг.
- Кора земная. Данная часть очень тонкая и весит всего 0,027 Х 1024 кг.
- Гидросфера и атмосфера. Эти оболочки весят 0,0015 Х 1024 и 0,0000051 Х 1024 кг, соответственно.
Сложив все эти данные, получаем вес Земли. Однако по разным источникам масса планеты различна. Так сколько весит планета Земля в тоннах, и сколько весят другие планеты? Вес планеты составляет 5,972 Х 1021 т. Радиус – 6370 километров.
На основе принципа гравитации можно с легкостью определить вес Земли. Для этого берется нить, и на нее подвешивается маленький груз. Его местоположение определяется точно. Рядом размещают тонну свинца. Между двумя телами возникает притяжение, из-за которого груз отклоняется в сторону на незначительное расстояние. Однако даже отклонение в 0,00003 мм дает возможность вычислить массу планеты. Для этого достаточно измерить силу притяжения по отношению к весу и силу притяжения малого груза к большому. Полученные данные позволяют провести расчеты массы Земли.
Масса Земли и других планет
Земля является самой большой планетой земной группы. По отношению к ней масса Марса составляет около 0,1 земного веса, а Венера – 0,8. Вес Меркурия составляет около 0,05 от земного. Газовые гиганты во много раз крупнее Земли. Если сравнить Юпитер и нашу планету, то гигант больше в 317 раз, а Сатурн тяжелее в 95 раз, Уран – в 14. Есть планеты, которые весят больше Земли в 500 раз и более. Это огромные газовые тела, расположенные за пределами нашей солнечной системы.
fb.ru
Масса Земли в цифрах
Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Масса Земли
Узнайте сколько точно весит Земля – третья планета Солнечной системы. Описание формулы расчета, уравнение с составляющими и конечный результат массы планеты.
Масса Земли достигает отметки в 5.9736 х 1024 кг. Это крупное число, но, чтобы наш мозг попал в шоковое состояние, то в полном виде – 5 973 600 000 000 000 000 000 000 000 кг. Вау!
Как узнать массу Земли?
Но ведь интереснее узнать, как вообще смогли определить массу Земли? Все дело в гравитации, которую наша планета оказывает на ближайшие объекты.
Физика говорит нам, что любые тела с массой притягиваются. Если вы положите рядом два бильярдных шарика, то они будут стремиться к соседнему. Эта сила не заметна нам, но приборы улавливают благодаря своей чувствительности. Это вычисление поможет вывести массу обоих.
Ньютон предположил, что масса сферических объектов сосредоточена в их центрах. Тогда можно воспользоваться уравнением:
F = G (M1* M2/R2).
- F – сила тяжести между ними.
- G – постоянная = 6.67259 × 10-11 м3/кг с2.
- -M1 и M2 – притягивающиеся массы.
- R – дистанция между ними.
Допустим, что одна из масс представлена Землей, а второй будет килограммовая сфера. Сила между ними – 9.8 кг * м/с2. Земной радиус – 6 400 000 м. Если добавите эти значения в формулу, то получите 6 x 1024 кг.
Важно отметить, что в вопросе правильно использовать слово «масса», а не «вес», потому что последнее понятие выступает силой, которая нужна для вычисления гравитационного поля. Можно взять мяч и взвесить его на Земле и Луне, и отметка будет меняться. Но масса – стабильное число и земная – постоянна.
Кажется, что это много, но не будем забывать, что в нашей системе есть объекты и крупнее. Например, наша звезда превосходит земную массу в 330000 раз, а Юпитер в 318 раз. Есть, конечно, и крошки. Так марсианская масса занимает лишь 11% земной.
Нам повезло из-за наивысшего показателя планетарной плотности в системе – 5.52 г/см3. Это значение досталось от металлического ядра, вокруг которого сосредоточен слой скалистой мантии. Менее плотные планеты, вроде гигантского Юпитера, представлены водородом и прочими газами.
Читайте также:
Строение Земли
Поверхность Земли
Положение и движение Земли
v-kosmose.com
Какая планета самая маленькая по массе и объему в Солнечной системе?
Меркурий — самая маленькая планета Солнечной системы по массе и объему.
Солнечная система состоит из восьми планет, которые подразделяются на две основные группы: земные (Венера, Меркурий, Земля и Марс) и газовые гиганты (Уран, Сатурн, Нептун и Юпитер). Все эти планеты вращаются вокруг Солнца, а шесть из них имеют естественные спутники. Поверхность Меркурия напоминает Луну с обширными равнинами и кратерами, что означает отсутствие вулканической активности на протяжении тысячелетней. В то время как Меркурий является наименьшей планетой Солнечной системы, титул крупнейшей планеты принадлежит Юпитеру. Лучший способ определить размер планеты — это измерить ее объем и сколько вещества она содержит.
Масса и размер Меркурия
Средний радиус Меркурия — 2439,7±1 км, что эквивалентно 38% от радиуса Земли. Так как планета не имеет сплющенных полюсов, то является совершенной сферой, а радиус на экваторе и полюсах один и тот же. Диаметр Меркурия в 2,5 раза меньше, чем Земли. Несмотря на то, что Меркурий меньше, чем некоторые естественные тела Солнечной системы, такие как Титан и Ганимед, он более обширен. Масса Меркурия составляет 3,3011×10²³ кг, а его размер ближе к размеру Луны, чем Земли, которая превосходит его по массе и объему почти в 20 раз.
Плотность и объем Меркурия
Меркурий плотнее некоторых планет, превышающих его размеры. С плотностью 5,427 г/см³, он является второй по плотности планетой Солнечной системы после Земли, плотность которой составляет 5,5153 г/см³. Гравитационная сила Меркурия составляет около 0,38 от Земной. Это означает, что если бы вы стояли на Меркурии, ваш вес был бы на 62% меньше, чем на родной планете. Объем Меркурия составляет примерно 0,056 от Земного.
Структура и состав Меркурия
Меркурий относится к планетам земной группы, он состоит из металлов и силикатных минералов. Металлы отличаются от коры, силикатной мантии и металлического ядра. По сравнению с другими планетами, Меркурий имеет большое ядро с радиусом 1800 км, которое занимает около 55% от объема планеты (для сравнения доля ядра Земли составляет примерно 17%). Ядро Меркурия имеет высокое содержание железа по сравнению со всеми планетами Солнечной системы, и существует множество теорий, объясняющих эту особенность.
Одна из наиболее распространенных гипотез гласит, что планета когда-то была очень большой, но подверглась воздействию планетезималя, что сильно уменьшило основную часть первоначальной мантии и коры, оставив только основные компоненты ядра. Другая теория гласит, что Меркурий мог образоваться из солнечной туманности до стабилизации выхода энергии Солнца. Первоначально планета была в два раза больше текущего размера, но поскольку протосолнце уменьшалось в размерах, Меркурий подвергся испарению от высокой температуры, тем самым формируя атмосферу из пара и пород, которая была сдута ветром. Также существует мнение, что туманность вызвала сопротивление частиц, из которых формировалась планета, и Меркурий не собирал легкие частицы.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
natworld.info
Масса Земли. Опровержение теории расширяющейся планеты
Согласно последним астрономическим вычислениям, масса Земли равна 5,97×1024 килограмм. Ежегодные измерения этой величины наглядно показывают, что она не является абсолютно постоянной. Ее данные колеблются до 50 тысяч тонн в год. Земля является самой крупной по величине диаметра, массы и плотности среди планет, относящихся к земной группе. В пределах Солнечной системы наша планета третья от Солнца и пятая по размеру среди всех остальных. Она движется по эллиптической орбите вокруг Солнца на среднем расстоянии от него в 149,6 миллионов километров.
Поскольку масса Земли меняется, существует большое количество мнений относительно тенденций этих изменений. С одной стороны, эта величина постоянно увеличивается за счет столкновения с метеоритами, которые, сгорая в атмосфере, оставляют большое количество пыли, осаждающейся на планету. С другой стороны, ультрафиолетовое солнечное излучение постоянно расщепляет молекулы воды, находящиеся в верхних слоях атмосферы, на кислород и водород. Часть водорода из-за его легкого веса вырывается из гравитационного поля планеты, что влияет на ее массу.
С начала 19 века и до последних десятилетий 20 столетия теория расширяющейся Земли была очень популярна среди ученых всего мира. Гипотеза об увеличении объема планеты повлекла предположение о том, что масса Земли тоже возрастает. За все время существования этой теории разными учеными было предложено пять вариантов ее обоснования. Многие известные исследователи, такие как Кропоткин, Милановский, Стайнер и Шнейдеров, аргументировали расширение планеты ее циклическими пульсациями. Дакилль, Майерс, Клюб и Напье объясняли это предположение постоянным присоединением к Земле метеоритов и астероидов. Самой популярной теорией расширения было предположение о том, что изначально ядро нашей планеты состояло из сверхплотного вещества, которое в процессе эволюции превращалось в нормальный материал, вызывая постепенное расширение Земли. В последние 50 лет прошлого века несколько выдающихся физиков, таких как Дирак, Йордан, Дикке, Иваненко и Саггитов, высказали точку зрения о том, что гравитационная величина уменьшается со временем, и это приводит к закономерному расширению планеты. Еще одной гипотезой явилось мнение Кириллова, Неймана, Блинова и Веселова о том, что расширение Земли вызвано космологической причиной, связанной с вековым эволюционным увеличением ее массы. Сегодня появилось большое количество доказательств, опровергающих все эти предположения.
Теория расширяющейся планеты, основанная на том, что масса Земли постоянно увеличивается, сегодня окончательно потеряла свою привлекательность. Международная группа, в состав которой вошли лучшие ученые мира, окончательно не подтвердила ее, поэтому сегодня эта концепция может мирно отправиться на полку научных архивов.
Согласно заключению группы геофизиков, проводивших исследования при помощи современных космических средств, масса планеты Земля является относительно постоянной величиной. Сотрудник одной из научных лабораторий У. Сяопин вместе со своими коллегами опубликовал статью, в которой заявил о том, что зафиксированные колебания радиуса Земли не выходят за рамки 0,1 миллиметра (толщины человеческого волоса) в год. Такие статистические показатели говорят о том, что масса Земли не меняется в значениях, позволяющих говорить о ее расширении.
fb.ru
масса Земли в тоннах, распределение массы, сравнение массы Земли с другими планетами
В среднем Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн. Это число содержит 21 знак после запятой — если визуально представить такую цифру, то от количества нулей зарябит в глазах! При этом определить массу Земли не так просто, как скажем, вес арбуза. Ведь невозможно взять и взвесить на весах целую планету! Так сколько весит Земля? Немало прошло веков, прежде, чем ученые нашли ответ на этот вопрос.
Представление о параметрах Земли – немного истории
На заре человечества существовали свои понятия о размере, форме и массе Земли. В представлении древних людей, модель Земли напоминала полусферу («плоскую тарелку»), размещенную на трех китах и огромной черепахе, стоящей в самом основании этой пирамиды мироздания. Как вариант, вместо китов могли выступать слоны. Как бы там ни было, в древности существовало единое мнение – Земля была плоской и имела свой край.
В эпоху Средневековья представления о форме и весе Земли претерпели первые прогрессивные изменения. Первооткрывателем сферической формы Земли стал Джордано Бруно, который за свои убеждения был отправлен на костер инквизиции. Другой весомый вклад в науку о Земле внес кругосветный путешественник Магеллан, на практике подтвердивший теорию о том, что Земля круглая.
Сколько весит наша Земля – первые открытия
Итак, Земля является физическим телом и обладает определенными свойствами, основное из которых – вес. Это открытие средневековых ученых дало начало целому ряду научных открытий и исследований. Сколько же весит Земля? Согласно законам физики, весом называют силу воздействия тела на опору. Однако Земля не имеет опоры в физическом смысле. Получается, что и веса у Земли никакого нет. А вот масса есть, да еще и какая!
Сколько весит Земля в кг?
Впервые определить размер Земли попытался древнегреческий ученый Эрастосфен. Измеряя с помощью палки тень в разных городах Греции и сравнивая результаты, Эратосфен получил формулу вычисления объема Земли.
Это интересно!
На этих страницах вы можете узнать:
Сколько весит облако
Сколько весит танк
Сколько весит мозг
Сколько весит яйцо
Калькулятор веса
Теперь осталось только использовать формулы и вычислить, сколько весит Земля. Впервые массу Земли определил шотландский доктор Н. Мэкелин в 1774 году. По результатам вычислений, масса планеты составила 5,879 секстиллионов тонн. Впрочем, в настоящее время этот показатель несколько увеличился – до 5,976 секстиллионов тонн.
Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн.
Однако эти расхождения никак не являются свидетельством наличия неточностей в расчетах средневекового ученого. Наоборот, данные измерения поражают своей точностью, а расхождение показателей объясняется постоянным увеличением массы нашей Земли за счет оседания космической пыли. Каждый год Земля становится тяжелее примерно на 30 000 тонн!
Кстати, на основе принципа гравитации можно измерить вес Земли достаточно просто. На нить подвешиваем маленький груз и измеряем его точное положение. Рядом располагаем тонну свинца. Взаимное притяжение между двумя телами заставит маленький груз немного отклониться в сторону – менее, чем на 0,00002 мм. Это очень маленькая величина, однако на ее основе можно вычислить массу Земли. Достаточно измерить силу земного притяжения по отношению к весу и силу притяжения маленького груза к свинцу. На основании полученной относительной разницы можно рассчитать массу Земли.
Распределение массы Земли
Известно, что по составу наша планета неоднородная. Итак, вот примерное распределение общей массы Земли (по убывающей):
- Мантия – оболочка, состоящая из силикатов железа, кальция и магния. Ее масса составляет 4,043 х 1024 кг
- Ядро, в состав которого входит железо и никель — около 1,93 х 1024 кг
- Земная кора, являющаяся средой обитания человечества – 0,026 х 1024 кг
- Гидросфера – на ее долю приходится около 0,0014 х 1024 кг
- Атмосфера занимает примерно 0,0000051 х 1024 кг
Сколько весит Земля – по сравнению с другими планетами?
Наша Земля – самая большая среди планет Земной группы. К примеру, масса Марса составляет около 0,108 земного веса, Венеры – 0,815, а Меркурия – 0,055.
А вот планеты-газовые гиганты во множество раз больше Земли и во столько же тяжелее. Если сравнивать с Юпитером, то наша планета легче в 317,8 раз – впрочем, до этого «великана» далеко любому другому «обитателю» Солнечной системы. Для сравнения: Сатурн тяжелее Земли в 95,1 раз, Нептун – в 17,2 раза, Уран – в 14,5 раз.
Теперь мы знаем, сколько весит Земля, а также соотношение ее массы к весу других планет Солнечной системы.
calcsoft.ru
Чему равна масса Земли?
Планета Земля — третья по величине планета Солнечной системы. Она также является крупнейшей по массе, диаметру и плотности среди планет земной группы (сюда входят Венера, Меркурий, Земля и Марс). Однако, Земля, например, по своей массе в 14 раз уступает другой газовой планете — Урану.
Немногие сегодня знают, какова масса нашей огромной и необъятной планеты, тогда как ученые ее уже давно вычислили. Она равна 5,98·1024 килограммов.
В нашей статье мы расскажем подробно, чему равна масса Земли и о том, как она вычисляется.
Сила тяжести, масса и вес
Сила тяжести, масса и вес — одни из основных физических величин, однако, очень многие путают эти понятия. Нужно внести ясность в значение каждого из них.
- Сила тяжести — сила, которая действует на всякое тело, расположенное вблизи поверхности земли или относительно другого тела. Иными словами, сила тяжести — сила, с которой тела притягиваются к поверхности Земли;
- Вес — это физическая сила или величина, с которой тело действует на опору. Допустим, если тело находится в покое на поверхности земли, то вес — ничто иное как сила, с которой это тело действует на поверхность. Основная единица измерения — ньютоны;
- Масса тела — мера, которая измеряет возможность любого материального тела к гравитационному взаимодействию. Измеряется в граммах, килограммах, центнерах, тоннах. Гравитационное притяжение или взаимодействие в свою очередь лежит в основе всемирного тяготения открытого И. Ньютоном.
Масса Земли
Измерение массы Земли — длительный исторический процесс, к которому приложились умы многих величайших ученых. Размеры нашей планеты были впервые открыты Эратосфеном примерно в 240 г. до н. э.
На протяжении многих веков в физике и астрономии господствовала геоцентрическая система Птолемея, согласно которой Земля располагалась в центре Солнечной системы. Только после открытый Н. Коперника, И. Кеплера, Г. Галилея и др. началось детальное изучение параметров планеты Земля. Были открыты основные законы динамики — законы И. Ньютона, которые и положили начало измерениям массы Земли.
Массу Земли впервые измерил в 18 веке британский химик Г. Кавендиш. Для своего опыта он использовал установку крутильных весов с привязанными на концах свинцовыми шариками. Поочер
elhow.ru
Масса Земли
Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Масса Земли
Масса Земли равна: 5,9736·10²⁴ кг.
Если бы Землю де-факто можно было поделить на несколько частей, то 32% были бы железом, 30% — кислородом, 15% — кремнием, 14% — магнием. Далее расположились бы другие наиболее распространенные элементы – сера, никель, кальций и алюминий.
Плотность Земли составляет 5.5 г/см3. Фактически она представляет собой самую плотную планету в Солнечной системе. Между тем, в связи с ее размером, такое утверждение справедливо лишь частично. Меркурий же принято считать второй по счету планетой с наиболее высокой плотностью, однако, не будь он таких малых размеров, не уступал бы по показателям Земле. Для последней характерна настолько сильная гравитация, что показатели ее плотности превышают аналогичные Меркурия.
Как науке стала известна масса Земли? Путем наблюдения за падением предметов вследствие гравитации. Чем выше масса объекта, тем выше будет уровень гравитации применительно к нему. Если можно вычислить, как гравитация такого объекта, как Земля, влияет на ускорение другого объекта, этот показатель будет определен как масса.
В действительности астрономы не знали точной массы Меркурия или Венеры, пока они не разместили космический корабль на их орбиту. Долго они пользовались приблизительными подсчетами, но кружащий по орбите космический корабль помог прояснить вопрос. Кстати, масса Плутона известна благодаря данным орбиты Харона — его спутника.
Строение Земли
Поверхность Земли
Положение и движение Земли
o-kosmose.net