Paino Saturnuksella: fysiikan perusteet
Kuvitellaan, että muutamme hetkeksi Saturnukseen ystävämme kanssa ja kaksi vaaka: moderni kylpyhuonevaaka ja perinteisempi kaksivaiheinen vaaka. Jos me molemmat pääsemme jälkimmäiseen, kukin eri lautaselle, vaaka roikkuu vahvempien puolella, aivan kuten maan päällä. Ilmeisesti siis mikään ei ole muuttunut. Se on hyvin erilainen kuin maapallolla. ?
Kehon paino on sen massaan kohdistuvan painovoiman arvo.
Massa riippuu vain aineen laadusta ja määrästä, josta tutkittava kappale koostuu.
Massa on siis identtinen kaikkialla, missä olemme, ja siksi maapalloa painavampi esine on sama myös Saturnuksessa. Paino sen sijaan - koska se kohdistuu painovoimaan - on "muuttuva kokonaisuus:
Paino (N) = massa (kg) painovoiman mukaan (m / s2)
Se, mitä me yleisesti kutsumme "painoksi", on siksi (painovoiman) voima, jolla Maa vetää meidät itseensä.
Mutta mikä on painovoima? Se on ilmiö, jossa kappaleet vetävät toisiaan voimalla, joka on verrannollinen niiden massoihin ja kääntäen verrannollinen niitä erottavan etäisyyden neliöön:
Painovoima = G (Newtonin vakio) x Ensimmäinen kehon massa x Toinen massa
_______________________________
(Kahden ruumiin välinen etäisyys) 2
Koska Maa on hieman litteä napoissa, etäisyys maanpinnan pisteen ja maan keskipisteen välillä on erilainen riippuen siitä, oletko päiväntasaajalla (missä se on suurempi) vai napoilla (missä se on pienempi) tästä syystä (myös maapallon pyörimisvaikutus on otettava huomioon) punnitsemme enemmän napoilla kuin päiväntasaajalla.
Maapallolla painovoima on noin 9,81 m / s2 (1 g), kun taas Saturnuksella, koska sen massa on hieman suurempi kuin maan massa, painovoima on (1,065 g). Siksi painomme Saturnuksessa on 1,065 kertaa pienempi kuin maan päällä.
HUOMAUTUS: ilmaisemme painon yleensä kiloina Newtonin (N) sijasta, koska todellisuudessa muutamme tämän voiman toiseksi mittayksiköksi, "Kilogramman painoksi" (kgp tai yksinkertaisesti kg), joka vastaa noin 9,81 N (1 g). Siksi maan päällä mies, jonka massa on 70 kg, painaa (70 * 9,81) 686,5 N tai 70 kgp (686,5 / 9,81). Saturnuksella sama 70 kg painava mies painaa kuitenkin (70 * 10,45) 731,5 N tai 74,57 kgp (731,5 / 9,81).
