wtorek, 27 listopad 2018 04:36

Masa Ziemi

Masa Ziemi jest pozaukładową jednostką masy, którą stosuje się w astronomii. Jej wartość jest taka jak rzeczywista masa Ziemi. Wykorzystywana jest głównie w obliczeniach związanych z Układem Słonecznym oraz planetami pozasłonecznymi, takimi jak superziemia. Jej wartość wynosi w przybliżeniu 5,9722 * 1024 kg. Wykorzystywana jest głównie do określania mas planet, najczęściej skalistych. To jednostka ukazująca w obrazowy sposób wielkość danej planety w porównaniu z Ziemią.

 

Masa Ziemi a Eksperyment Cavendisha

Eksperyment Cavendisha był pierwszym doświadczeniem, w którym zmierzono stałą siłę grawitacji pomiędzy masami w laboratorium. To właśnie ten eksperyment jako pierwszy umożliwił uzyskanie dokładnej wartości stałej grawitacji. Zostało wykonane w latach 1797-1798 przez brytyjskiego naukowca Henry’ego Cavendisha. Ze względu na stosowany ówcześnie system miar, stała grawitacji nie pojawiła się wyłącznie w pracy Cavendisha. Zamiast niej wyznaczono średnią gęstość Ziemi, a co za tym idzie, określona została masa Ziemi. Były to również pierwsze wyliczenia stałych geofizycznych. Aby zrealizować swoje doświadczenie, Cavendish wykorzystał wcześniejsze prace z 1783 roku wykonane przez Johna Michella. Naukowiec ten buł twórcą urządzenia określanego mianem wagi skręceń. Michell umiera w 1793 roku, nie kończąc swych prac, a jego urządzenie trafia w ręce Francisa Wollastona, a później do samego Cavendisha. Ten przebudował je, starając się nie zmieniać zbytnio oryginalnych planów twórcy urządzenia. Następnie naukowiec dokonał serii pomiarów za pomocą urządzenia, a wyniki ogłosił w 1798 roku.

 

Przebieg eksperymentu Cavendisha

Cavendish skonstruował urządzenie, którym była waga skręceń. Był to pręt o długości 1,8 m, wykonany z drewna i zawieszony na drucie, na którego końcach rozmieszczono ołowiane kule o średnicy 51 mm oraz masie 0,78 kg. Oprócz tego w skład układu wchodziły dwie ołowiane kule o średnicy 300 mm i masie 158 kg, które były podtrzymywane niezależnie od układu, który podtrzymywał mniejsze kule. Umieszczono je blisko nich w odległości około 230 mm. W trakcie eksperymentu przedmiotem pomiaru była siła oddziaływania między dużą a małą kulą. Dwie większe kule umieszczono po przeciwnych stronach drewnianego ramienia wagi w orientacji poziomej. Siła przyciągania między kulami była przyczyną obrotu ramienia, które skręcało drut na którym było podwieszone. Wskutek tego ramię wychylało się o kąt, w którym siła skręcania drutu była równoważona przez grawitacyjną siłę przyciągania między kulami.

Przy znajomości kąta wychylenia oraz momentu siły skręcającej w zależności od kąta skręcania Cavendish mógł określić siłę, z jaką oddziaływały na siebie pary mas. Ze względu na możliwość pomiaru siły grawitacji, z jaką Ziemia działa na mniejszą kulę przy pomocy wagi, to stosunek obu sił pozwolił na wyznaczenie gęstości Ziemi przy użyciu prawa powszechnego ciążenia. Cavendish obliczył, że gęstość Ziemi była 5,448 ± 0,033 razy większa od wody. W jego dokumentacji pojawiła się jednak błędna wartość, której przyczyną był banalny błąd arytmetyczny.

Artykuły powiązane

  • Na czym polega fotowoltaika? Na czym polega fotowoltaika?

    Fotowoltaika to zjawisko fizyczne polegające na zamianie pozyskanego dzięki promieniowaniu słonecznemu prądu stałego na prąd zmienny. Cechą charakterystyczną instalacji fotowoltaicznych są ciemne, prostokątne moduły, które montuje się na gruncie lub na dachach budynków. Za pomocą takiej instalacji można produkować swój własny, tani prąd do użytku domowego.

  • Renomowane podnośniki budowlane Renomowane podnośniki budowlane

    Na każdym placu budowy, bez względu na rozmiar inwestycji, muszą pojawić się pewne maszyny usprawniające pracę. Mowa tutaj o różnego rodzaju podnośnikach ułatwiających transport w pionie. Znajdą one swoje miejsce na wyposażeniu firm remontowo-budowlanych, mogą skorzystać z nich również klienci indywidualni.

  • Artykuły metalowe - Budowa i remont Artykuły metalowe - Budowa i remont

    Planujesz remont swojego mieszkania lub domu? Zastanawiasz się, co zrobić aby aranżacja Twojego wnętrza prezentowała się jeszcze lepiej niż dotychczas?

Polecamy

  • 1
  • 2

Technika i gadżety

  • Na czym polega fotowoltaika?

    Na czym polega fotowoltaika?

    Fotowoltaika to zjawisko fizyczne polegające na zamianie pozyskanego dzięki promieniowaniu słonecznemu prądu stałego na prąd zmienny. Cechą charakterystyczną instalacji fotowoltaicznych są ciemne, prostokątne moduły, które

    czytaj dalej
  • Renomowane podnośniki budowlane

    Renomowane podnośniki budowlane

    Na każdym placu budowy, bez względu na rozmiar inwestycji, muszą pojawić się pewne maszyny usprawniające pracę. Mowa tutaj o różnego rodzaju podnośnikach ułatwiających transport w

    czytaj dalej
  • Artykuły metalowe - Budowa i remont

    Artykuły metalowe - Budowa i remont

    Planujesz remont swojego mieszkania lub domu? Zastanawiasz się, co zrobić aby aranżacja Twojego wnętrza prezentowała się jeszcze lepiej niż dotychczas?

    czytaj dalej
  • 1