Aprēķiniet saules svaru

Ko tev vajag:

• Zīmulis un papīrs
• Iespējams. Formulu kolekcija
• Aprēķinot ar desmit pilnvarām (wiss. Apzīmējums)
• kalkulators

Orbītā ap sauli - jums vajadzētu zināt šos spēkus

• Svaru, fiziski precīzāku: saules masu, tāpat kā ar visiem debess ķermeņiem, protams, nevar noteikt ar skalu. Bet jūs varat aprēķināt šo masu no spēku līdzsvara, kas attiecas uz zemes orbītu ap sauli: zemes centrbēdzes spēks = gravitācijas spēks starp sauli un zemi.
• Paskaidrojums: Zeme atrodas savā orbītā tieši tad, kad ir līdzsvarots centrbēdzes spēks un saules pievilkšanās spēks. Šis novērojums jums ir pazīstams, piemēram, no ķēdes karuseļa.
• Apļveida kustības centrbēdzes spēka (vai fiziski precīzāka centripetāla spēka) formula ir atrodama jūsu formulas kolekcijā. Tas skan F = 4 π²r _* m_E./ T² ar spēku F (ņūtonos), m_E. = Zemes masa (kg), kā arī r = attālums starp zemi un sauli (metros) un T = zemes orbītas laiks ap sauli (sekundēs!).
instagram viewer
• Smaguma spēka formulu var atrast arī jūsu formulas kolekcijā. Tas skan F = G _* m_{S *} m_E. / r². Šeit atkal F nozīmē spēku, G ir vispārējā gravitācijas konstante (6.672 _* 10^-11 m³ / (kg _* s²); tagad jums nav jāatceras šī sarežģītā vienība), m_S. un m_E. ir saules masas vai Zeme (kilogramos) un r atkal ir attālums (sk. Iepriekš).

Saules "svars" - tā jūs aprēķināt m_S.

Sākumā tas izskatās sarežģīti, bet, rūpīgāk apskatot, nav. Neļaujiet atlikt lielus eksponentus un desmit spēkus aprēķinā.

1. Vispirms jums jāpielīdzina divi spēki: 4 π²r _* m_E./ T² = G _* m_S. * m_E. / r²
2. Spēku līdzsvars nav atkarīgs no zemes masas m_E.kas ir arī fiziski skaidrs, jo zeme spēlē testa ķermeni saulē - zemes sistēmu un apļveida kustības. Tikpat labi jūs varētu tur nosūtīt bumbu.
3. Tagad atrisiniet vienādojumu Saules masai un iegūstiet: m_S. = 4 π²r³ / (T² * G).
4. Tagad ievietojiet zināmās vērtības: r = 1,5 _* 10¹¹ m (vidējais attālums no zemes līdz saulei), T = 365 dienas = 365 x 24 x 3600 s = 3,15 _* 10⁷ s, kā arī gravitācijas konstante G (sk. iepriekš).
5. Tad jūs saņemat m par saules masu (svaru)_S. = 2 _* 10³⁰ kg, ļoti labs novērtējums, precīza vērtība, ko atradīsit savā formulā, ir 1,991 _* 10³⁰ Kilograms.