Calcule o peso do sol

O que você precisa:

• Lápis e papel
• Possivelmente. Coleção de fórmulas
• Calculando com potências de dez (wiss. Notação)
• calculadora

Orbite em torno do sol - você deve conhecer essas forças

• O peso, fisicamente mais preciso: a massa do Sol, como acontece com todos os corpos celestes, não pode ser determinada com uma escala. Mas você pode calcular essa massa a partir de um equilíbrio de forças que se aplica à órbita da Terra em torno do Sol: força centrífuga da Terra = força gravitacional entre o Sol e a Terra.
• Explicação: A Terra é mantida em sua órbita exatamente quando a força centrífuga e a atração do sol estão equilibradas. Você conhece essa observação, por exemplo, de um carrossel de corrente.
• A fórmula para a força centrífuga (ou força centrípeta fisicamente mais precisa) de um movimento circular pode ser encontrada em sua coleção de fórmulas. Ele lê F = 4 π²r
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  _* m_E./ T² com a força F (em Newtons), m_E. = Massa da terra (em kg), bem como r = distância entre a terra e o sol (em metros) e T = tempo de órbita da terra em torno do sol (em segundos!).
• A fórmula para a força gravitacional também pode ser encontrada em sua coleção de fórmulas. Ele lê F = G _* m_{S *} m_E. / r². Aqui, novamente, F significa a força, G é a constante gravitacional geral (6,672 _* 10^-11 m³ / (kg _* s²); você não precisa se lembrar desta unidade complicada agora), m_S. e m_E. são as massas do sol ou Terra (em quilogramas) er é novamente a distância (veja acima).

O "peso" do sol - é assim que você calcula m_S.

Parece complicado no início, mas em uma inspeção mais detalhada não é. Não permita que expoentes grandes e potências de dez sejam enganados no cálculo.

1. Você deve primeiro igualar as duas forças: 4 π²r _* m_E./ T² = G _* m_S. * m_E. / r²
2. O equilíbrio de forças é independente da massa da Terra m_E.o que também é fisicamente claro, porque a terra atua como corpo de prova no sistema sol-terra e no movimento circular. Você também pode mandar uma bola para lá.
3. Agora resolva a equação para a massa solar e obtenha: m_S. = 4 π²r³ / (T² * G).
4. Agora insira os valores conhecidos: r = 1,5 _* 10¹¹ m (distância média da terra ao sol), T = 365 dias = 365 x 24 x 3600 s = 3,15 _* 10⁷ s, bem como a constante gravitacional G (veja acima).
5. Você então obtém m para a massa (peso) do sol_S. = 2 _* 10³⁰ kg, uma estimativa muito boa, o valor exato que você encontrará no seu formulário é 1.991 _* 10³⁰ kg.