Vægt på Saturn: grundlæggende fysik
Lad os forestille os at flytte til Saturn et øjeblik med en ven af os og to vægte: en moderne badevægt og en mere traditionel toarmet skala. Hvis vi begge kommer på sidstnævnte, hver på en anden plade, hænger skalaen på siden af de mere robuste, ligesom på Jorden. Tilsyneladende har derfor intet ændret sig. Den er meget forskellig fra den på Jorden. Hvorfor ?
Vægten af et legeme er værdien af den tyngdekraft, der udøves på dens masse.
Massen afhænger kun af kvaliteten og mængden af stof, som den undersøgte krop består af.
Massen er derfor identisk, uanset hvor vi er, og derfor er et objekt, der er tungere end et andet på jorden, også det samme på Saturn. Vægten er derimod - underlagt tyngdekraft - en "variabel enhed:
Vægt (N) = masse (kg) efter tyngdekraften (m / s2)
Det vi almindeligvis kalder "vægt" er derfor den kraft (tyngdekraften), som Jorden trækker os til sig selv.
Men hvad er tyngdekraften? Det er et fænomen, hvorved kroppe tiltrækker hinanden med en kraft, der er proportional med deres masser og omvendt proportional med kvadratet af den afstand, der adskiller dem:
Tyngdekraften = G (Newtons konstant) x Første kropsmasse x Anden masse
_______________________________
(Afstand mellem de to kroppe) 2
Da Jorden er lidt fladtrykt ved polerne, er afstanden mellem et punkt på Jordens overflade og Jordens centrum forskellig afhængigt af, om du er ved ækvator (hvor den er større) eller ved polerne (hvor den er mindre af denne grund (effekten af Jordens rotation skal også overvejes) vejer vi mere ved polerne end ved ækvator.
På Jorden er tyngdekraften lig med ca. 9,81 m / s2 (1 g), mens på Saturn er dens masse lidt højere end Jordens, tyngdekraften er lig med (1,065 g). Vores vægt på Saturn er derfor 1.065 gange mindre end på Jorden.
BEMÆRK: ved konvention udtrykker vi vægten i Kg i stedet for i Newton (N), fordi vi i virkeligheden oversætter denne kraft til en anden måleenhed, "Kilogramvægt" (kgp eller simpelthen kg), hvilket svarer til ca. 9,81 N (1 g). Derfor vejer en mand med en masse på 70 kg (70 * 9,81) 686,5 N eller 70 kgp (686,5 / 9,81) på Jorden. På Saturn vejer den samme mand, der vejer 70 kg (70 * 10,45) 731,5 N eller 74,57 kgp (731,5 / 9,81).
