A gravitáció egy nagyon félelmetes alapvető erő. Ha nem a Föld kényelmese volt 1 g, amely miatt a tárgyak 9,8 m / s² sebességgel esnek a Föld felé, mindannyian az űrbe úsznánk. És nélküle mindannyian a szárazföldi fajok lassan elhervadnak és elpusztulnak, amikor izmaink degenerálódnak, csontaink törékenyé és gyengevé válik, és a szervek már nem működnek megfelelően.
Tehát túlzás nélkül elmondhatjuk, hogy a gravitáció nem csupán a Földön élő élet ténye, hanem annak előfeltétele. Mivel azonban az emberek lényegében szándékában állnak kiszállni erről a sziklaról - elkerülve a Föld „gonosz kötelékeit”, mint ahogy van -, meg kell érteni a Föld gravitációját és azt, hogy mi szükséges ahhoz, hogy elkerülje azt. Tehát milyen erős a Föld gravitációja?
Meghatározás:
A lebontáshoz a gravitáció egy olyan természetes jelenség, amelyben minden, tömeggel rendelkező dolog egymás felé irányul - azaz aszteroidák, bolygók, csillagok, galaxisok, szuperklaszterek stb. Minél tömegebb egy objektum, annál nagyobb a gravitáció. a körülvevő tárgyakon. A tárgy gravitációs ereje szintén a távolságtól függ - vagyis az a tárgy, amelyet egy tárgyra gyakorol, a távolság növekedésével csökken.
A gravitáció egyike annak a négy alapvető erőnek, amelyek a természetben zajló kölcsönhatásokat (a gyenge nukleáris erővel, az erőteljes nukleáris erővel és az elektromágnesességgel együtt) szabályozzák. Ezen erők közül a gravitáció a leggyengébb, körülbelül 1038 alkalommal gyengébb, mint az erős nukleáris erő, 1036 10-szer gyengébb, mint az elektromágneses erő, és 1029 alkalommal gyengébb, mint a gyenge nukleáris erő.
Következésképpen a gravitáció elhanyagolható mértékben befolyásolja az anyagot a legkisebb léptékben (azaz szubatomi részecskékben). Makroszkopikus szinten - a bolygók, csillagok, galaxisok stb. Szintjén - azonban a gravitáció az uralkodó erő, amely befolyásolja az anyag kölcsönhatásait. Ez okozza a csillagászati testek kialakulását, alakját és pályáját, és irányítja a csillagászati viselkedést. Nagy szerepet játszott a korai világegyetem evolúciójában is.
Az anyag felelős volt az összerakódásáért, hogy olyan gázfelhőket képezzenek, amelyek gravitációs összeomláson estek át, és így képezték az első csillagokat, amelyeket azután összehúztak az első galaxisok kialakításához. Az egyes csillagrendszerekben a por és a gáz összeolvadása miatt a bolygók képződtek. Ezenkívül a csillagok körül a bolygók keringési pályáit, a bolygók körül lévő holdak körét, a csillagok forgását galaxisuk közepén és a galaxisok összeolvadását is szabályozza.
Univerzális gravitáció és relativitás:
Mivel az energia és a tömeg egyenértékű, az energia minden formája, beleértve a fényt is, gravitációt okoz, és annak hatása alatt áll. Ez összhangban áll Einstein általános relativitáselméletével, amely továbbra is a legjobb módszer a gravitáció viselkedésének leírására. Ezen elmélet szerint a gravitáció nem erő, hanem a téridő görbületének következménye, amelyet a tömeg / energia egyenetlen eloszlása okoz.
A téridő e görbületének legszélsőségesebb példája a fekete lyuk, ahonnan semmi nem tud menekülni. A fekete lyukak általában egy olyan szupermasszív csillag terméke, amely szupernóvá vált, és egy fehér törpe maradványt hagy maga után, amelynek annyi tömege van, és a menekülési sebessége nagyobb, mint a fény sebessége. A gravitáció növekedése gravitációs időtágulást is eredményez, ahol az idő múlása lassabban zajlik.
Ugyanakkor a legtöbb alkalmazás esetében a gravitációt legjobban a Newton univerzális gravitációs törvénye magyarázza, amely szerint a gravitáció két test közötti vonzerőként létezik. Ennek a vonzásnak az erőssége matematikailag kiszámítható, ahol a vonzó erő közvetlenül arányos tömegük szorzatával és fordítva arányos a köztük lévő távolság négyzetével.
Föld gravitáció:
A Földön a gravitáció súlyt ad a fizikai tárgyaknak és az óceáni dagályokat okozza. A Föld gravitációs ereje a bolygók tömegének és sűrűségének - 5.97237 × 10 - eredménye24 kg (1,31668 × 1025 lbs) és 5,514 g / cm3, ill. Ennek eredményeként a Föld gravitációs szilárdsága 9,8 m / s² a felület közelében (1 néven is ismert) g), amely természetesen csökken, minél távolabb van a felszínről.
Ezenkívül a gravitációs erő a Földön valójában megváltozik attól függően, hogy hol állsz rajta. Az első ok az, hogy a Föld forog. Ez azt jelenti, hogy a Föld gravitációja az Egyenlítőn 9,789 m / s2, míg a gravitációs erő a pólusoknál 9,832 m / s2. Más szavakkal, ezen a centripetalis erőnél jobban sújt a pólusokon, mint az Egyenlítőn, de csak kissé nagyobb.
Végül, a gravitációs erő változhat attól függően, hogy mi van a Föld alatt alatta. A magasabb tömegkoncentráció, például a nagy sűrűségű kőzetek vagy ásványi anyagok megváltoztathatja az Ön által érzékelt gravitációs erőt. De természetesen ez az összeg túl kicsi ahhoz, hogy észrevehető legyen. A NASA missziói hihetetlen pontossággal térképezték fel a Föld gravitációs mezőjét, megmutatva erősségének változásait, a helytől függően.
A gravitáció a magassággal is csökken, mivel Ön távol van a Föld központjától. A hegymászásról a hegy tetejére gyakorolt erő csökkenése meglehetősen csekély (0,28% -kal kevesebb a gravitáció Mount Everest tetején), de ha elég magas vagy a Nemzetközi Űrállomás (ISS) eléréséhez, akkor 90% a gravitációs erőnek, amelyet a felszínen érzel.
Mivel azonban az állomás szabad esés állapotában van (és a tér vákuumában is), az ISS fedélzetén lévő tárgyak és űrhajósok képesek úszni. Alapvetően, mivel az állomás fedélzetén minden ugyanolyan sebességgel esik a Föld felé, az ISS fedélzeténél az emberek úgy érzik, hogy súlytalanok - annak ellenére, hogy még mindig súlya mintegy 90% -a, amit a Föld felszínén lennének.
A Föld gravitációja felelős azért is, hogy bolygónk „menekülési sebessége” 11,186 km / s (vagy 6,951 mérföld / s) legyen. Alapvetően ez azt jelenti, hogy a rakétanak el kell érnie ezt a sebességet, mielőtt reménykedni tud, hogy megszabadul a Föld gravitációjától és eljuthat az űrbe. És a legtöbb rakétaindításkor a tolóerő nagy részét csak erre a feladatra fordítják.
A Föld gravitációja és más testekre gyakorolt gravitációs erő különbsége miatt - mint például a Hold (1,62 m / s²; 0,1654)g) és a Mars (3,711 m / s²; 0,376 g) - a tudósok nem tudják, milyen következményekkel járna az űrhajósok számára, akik hosszú távú kiküldetésbe mentek ezekbe a testekbe.
Noha a tanulmányok kimutatták, hogy a mikrogravitáció (azaz az ISS) hosszú távú missziói káros hatással vannak az űrhajósok egészségére (ideértve a csontsűrűség csökkenését, az izomdegenerációt, a szervek és a látás károsodását), nem végeztek vizsgálatokat a alacsonyabb gravitációs környezetben. De figyelembe véve a Holdra való visszatérésre tett több javaslatot és a NASA által javasolt „Utazás a Marsra” javaslatot, ennek az információnak meg kell jelennie!
Mint szárazföldi lények, mi emberek is áldott és átkozott vagyunk a Föld gravitációja által. Egyrészt meglehetősen bonyolult és költséges az űrbe jutás. Másrészt biztosítja egészségünket, mivel a fajunk milliárd éves fajfejlődés eredménye, amely egy 1 g környezet.
Ha reméljük, hogy valóban űrhajós és bolygóközi fajokká válhatunk, jobban kitaláljuk, hogyan fogunk foglalkozni a mikrogravitációval és az alacsonyabb gravitációval. Ellenkező esetben valószínűleg senki sincs nagyon sokáig távol a világból!
Sok cikket írtunk a Föld az Űrmagazinról. Itt van, honnan származik a gravitáció? Ki fedezte fel a gravitációt, miért van a Föld kör? Miért nem lopja el a Nap a Holdot? Tehetünk mesterséges gravitációt? És a „Potsdam gravitációs burgonya” a Föld gravitációjának változásait mutatja .
További forrásokat szeretne a Földön? Itt található egy link a NASA emberi űrrepülés oldalához, és itt van a NASA látható földje.
A Naprendszeren keresztüli turnénk részeként felvettük a Földről szóló csillagászat egyik epizódját is - 51. epizód: Föld és 318. epizód: Escape Velocity.
Forrás:
- Wikipedia - Gravitáció
- NASA: Space Place - Mi az a gravitáció?
- NASA - B gravitációs szonda: a relativitási misszió
