Hitung berat matahari

Apa yang kau butuhkan:

• Pensil dan kertas
• Mungkin. Koleksi rumus
• Menghitung dengan pangkat sepuluh (wiss. Notasi)
• Kalkulator

Mengorbit di sekitar matahari - Anda harus tahu kekuatan ini

• Beratnya, secara fisik lebih tepat: massa matahari, seperti halnya semua benda langit, tentu saja tidak dapat ditentukan dengan skala. Tetapi Anda dapat menghitung massa ini dari keseimbangan gaya yang berlaku untuk orbit bumi mengelilingi matahari: gaya sentrifugal bumi = gaya gravitasi antara matahari dan bumi.
• Penjelasan: Bumi tetap pada orbitnya tepat ketika gaya sentrifugal dan gaya tarik matahari seimbang. Anda tahu pengamatan ini, misalnya, dari korsel berantai.
• Rumus gaya sentrifugal (atau gaya sentripetal yang lebih tepat secara fisik) dari gerakan melingkar dapat ditemukan dalam kumpulan rumus Anda. Dibaca F = 4 ²r
  instagram viewer
  _* M_E./ T² dengan gaya F (dalam Newton), m_E. = Massa bumi (dalam kg) serta r = jarak antara bumi dan matahari (dalam meter) dan T = waktu orbit bumi mengelilingi matahari (dalam detik!).
• Rumus untuk gaya gravitasi juga dapat ditemukan dalam kumpulan rumus Anda. Dibaca F = G _* M_{S *} M_E. / r². Di sini sekali lagi F berarti gaya, G adalah konstanta gravitasi umum (6,672 _* 10^-11 m³ / (kg _* s²); Anda tidak perlu mengingat unit yang rumit ini sekarang), m_S. dan saya_E. adalah massa matahari atau Bumi (dalam kilogram) dan r lagi-lagi jaraknya (lihat di atas).

"Berat" matahari - beginilah cara menghitung m_S.

Masalahnya terlihat rumit pada awalnya, tetapi pada pemeriksaan lebih dekat tidak: Namun, orang dapat mengabaikan atau Jangan biarkan eksponen besar dan pangkat sepuluh dalam perhitungan ditunda.

1. Anda harus terlebih dahulu menyamakan dua kekuatan: 4 ²r _* M_E./ T² = G _* M_S. * M_E. / r²
2. Keseimbangan gaya tidak bergantung pada massa bumi m_E., yang juga secara fisik jelas, karena bumi memainkan benda uji dalam sistem matahari-bumi dan gerakan melingkar. Anda mungkin juga mengirim bola ke sana.
3. Sekarang selesaikan persamaan untuk massa matahari dan dapatkan: m_S. = 4 ²r³ / (T² * G).
4. Sekarang masukkan nilai yang diketahui: r = 1,5 _* 10¹¹ m (jarak rata-rata dari bumi ke matahari), T = 365 hari = 365 x 24 x 3600 s = 3,15 _* 10⁷ s serta konstanta gravitasi G (lihat di atas).
5. Anda kemudian mendapatkan m untuk massa (berat) matahari_S. = 2 _* 10³⁰ kg, perkiraan yang sangat bagus, nilai pasti yang dapat Anda temukan di formularium Anda adalah 1,991 _* 10³⁰ kg.