Вес планеты Земля

Первым определил вес планеты Земля в 1798 году знаменитый английский ученый Кавендиш (1731–1811). Он воспользовался законом тяготения Ньютона и впервые применил для взвешивания Земли простой по идее прибор, называемый крутильными весами.

Генри Кавендиш - первый определил вес планеты Земля с помощью крутильных весов
Генри Кавендиш — первый определил вес планеты Земля с помощью крутильных весов

Принцип этих весов положен в основу современного гравитационного вариометра. Этот прибор обладает исключительно большой чувствительностью и широко применяется в георазведке.

Размеры планеты Земля

Земля – сравнительно большое мировое (небесное) тело. Размеры планеты Земля таковы:

  • полярный радиус – 6 тысяч 357 километров,
  • экваториальный радиус немного более 6 тысяч 378 километров,
  • полярный диаметр 12 тысяч 714 километров,
  • экваториальный диаметр 12 тысяч 757 километров,
  • длина меридиана, т. е. окружности, проведенной через оба полюса, 40 тысяч 4 километра;
  • длина экватора 40 тысяч 75 километров;
  • поверхность всего земного шара около 510 миллионов квадратных километров;
  • из них суши около 148 миллионов километров,
  • морей и океанов около 362 миллионов квадратных километров;
  • объем всей Земли составляет 1 биллион 83 миллиарда кубических километров,
  • плотность Земли в 5,5 раз больше плотности воды,
  • вес планеты Земля около 6 тысяч триллионов тонн, точнее 5 989 000 000 000 000 000 000 тонн.

Если бы можно было погрузить всю массу Земли в вагоны, нагружая по 50 тонн, то получился бы поездной состав, превышающий по длине в 8 миллиардов раз расстояние от Земли до Солнца. Вот как велика и тяжела наша Земля!

Вес планеты Земля
Вес планеты Земля

Плотность планеты Земля

Средняя плотность планеты Земля в 4 раза больше средней плотности Солнца и в 5,5 раз плотнее воды. Отдельные металлы, залегающие в недрах Земли, обладают еще большей плотностью. Так, например, платина в 21 раз плотнее воды. Однако и плотность платины не так уже велика, если учесть, что среди мировых тел есть такие, плотность которых нам кажется совершенно невероятной.

Плотность других планет

Плотность спутника Сириуса в 40 тысяч раз больше плотности воды. Если наполнить веществом этой звезды спичечную коробочку и положить на чашку весов, то, чтобы привести весы в равновесие, надо на другую чашку весов поместить 15 человек.

Еще более поразительной плотностью обладает маленькая звезда, открытая астрономом Кайнером. Вещество этой звездочки в 10 тысяч раз плотнее платины. Спичечная коробочка, наполненная этим веществом, будет весить около 50 тонн! Попробуйте положить эту коробочку себе в карман!

Однако следует указать, что среди звезд известны и такие, средняя плотность которых в 100 раз меньше плотности окружающего нас воздуха. Вот насколько различна плотность звезд.

Закон всемирного тяготения

Когда стало известно, что наша планета ограничена в пространстве со всех сторон, невольно был поставлен вопрос, на чем же все-таки «держится» Земля в бездне пространства. Какая сила удерживает ее на своей орбите?

Этот вопрос долго оставался открытым. На протяжении нескольких столетий его никто не мог разрешить. Наконец, гениальный математик, механик, физик и астроном, великий Исаак Ньютон (1643–1727) открыл закон всемирного тяготения.

Ньютон доказал, что все тела, находящиеся в пространстве Вселенной, взаимно притягиваются друг к другу, (подробнее: Закон падения тел). Сила притяжения каких-либо двух тел тем больше, чем меньше расстояние между ними и чем больше их масса. Точнее говоря, закон Ньютона читается так: всякая материальная частица притягивает другую материальную частицу с силой, прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Исаак Ньютон - открыл закон всемирного тяготения
Исаак Ньютон — открыл закон всемирного тяготения

Следовательно, чтобы удерживать все планеты на их орбитах, центральное тело системы, вокруг которого движутся все планеты (в том числе и наша Земля), должно обладать гигантской массой. И действительно, масса Солнца – центрального тела планетной системы – в 750 раз больше массы всех планет и их спутников и больше массы Земли в 330 с небольшим тысяч раз.

Солнце удерживает планеты на их орбитах своим притяжением.

Если бы не было действия притяжения планеты к Солнцу, то планета П, движущаяся, например, в направлении ПК, перемещалась бы в этом направлении прямолинейно и равномерно (по закону инерции). В первую секунду она передвинулась бы из точки П в точку К и, наконец, покинула бы солнечную систему. Наоборот, если бы планета испытывала только притяжение к Солнцу, то она в первую секунду переместилась бы из точки П в точку Л.

Но так как это мировое тело одновременно притягивается и к Солнцу и движется, то оно будет перемещаться по диагонали ПА параллелограмма, построенного на этих движениях. Следовательно, планета в конце первой секунды не будет ни в точке К, ни в точке Л, а переместится по диагонали в точку А. Рассуждая подобным же образом, мы придем к выводу, что планета во вторую секунду передвинется в точку Б, в третью секунду – в точку В и т. д.

Вот, оказывается, какая сила в безмолвии неизмеримых бездн мирового пространства непрестанно увлекает нашу Землю и другие планеты без малейших толчков и сотрясений вокруг Солнца.

Многим из вас, вероятно, в детстве приходилось с удовольствием вертеть в руках резинку с камешком, привязанным к ее концу. При вращении резинка все время находится в состоянии натяжения, но, как только вы прекращаете ее вращать, тотчас же она сокращается, и камешек приближается к руке.

В случае же, если резинка неожиданно вырвется из рук, тотчас же камешек с резинкой улетит прочь. Нечто подобное произошло бы и с планетами, если бы Солнце вдруг перестало их притягивать.

 

Получать интересное на почту

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *