河北区领导班子:地球的重量有多少

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/28 03:10:27

称出地球的重量

我们脚下的大地是个硕大无比的球体。古希腊时科学家用巧妙的方法测出了它的半径有6400多公里。但是,人们一直不知道这个巨大的球体有多少重?
地球那么大,那么重,用普通的秤来出地球的重量,那是不可思议的。第一,世界上没有这样一杆能称得起地球的巨秤。其次,谁也无法拿得起这杆秤。就算有一个力大无穷的大力士能提得起地球,也无法秤我们的地球,因为那个能够称得起地球的人,站在什么地方去称地球呢?人们总不能站在地球上称地球吧!
1750年,英国19岁的科学家卡文迪许向这个难题挑战。那么,他是怎样称出地球的重量的呢?卡文迪是运用牛顿的万有引力定律称出地球重量的。根据万有引力定律,两个物体间的引力与两个之间的距离的平方成反比,与两个物体的重量成正比。这个定律为测量地球提供了理论根据,卡文迪许想,如果知道了两个物体之间的引力和距离,知道了其中一个物体的重量,就能计算出另一个物体的重量。这在理论上完全成立。但是,在实际测定中,不必须先了解万有引力的常数K。
卡文迪许通过两个铅球测定出它们之间的引力,然后计算出引力常数。两个普通物体之间的引力是很小的,不容易精确地测出,必须使用很精确的装置。当时人们测量物体之间引力的装置用的是弹簧秤,这种秤的灵敏度太低,不能达到实验要求。卡文迪许利用细丝转动的原理,设计了一个测定引力的装置;细丝转过一个角度,就能计算出两个铅球之间的引力。然后,计算出引力常数。但是,这个方法还是失败了。因为两个铅球之间的引力太小了,细丝扭转的灵敏度还不够大。灵敏度问题成了测量地球重量的关键。卡文迪许为此伤透了脑筋。有一次,他正在思考这个问题,突然看到几个孩子在做游戏。有个孩子拿着一块小镜子对着太阳,把太阳反射到墙壁上,产生了一个白亮的光斑。小孩子用手稍稍地移动一个角度,光斑就相应地移动了距离。卡文迪许猛然醒悟,这不是距离的放大器吗?灵敏度不可以通过它来提高吗?
于是,卡文迪许在测量装置上装上一面小镜子。细丝受到另一个铅球微小的引力,小镜子就会偏转一个很小的角度,小镜子反射的光就转动一个相当大距离,很精确地知道引力的大小。利用这个引力常数,再测出一个铅球与地球之间的引力。根据万有引力公式,计算出了地球的重量,即为60万亿亿吨。现代测量的结果为59.76万亿亿吨。

地球的质量约为60万亿亿吨
重量是相对概念不能在这里用

6*10^24千克

称一称

地球没有重量 注意 重量的意思是受到重力影响的程度 我们能说地球对自己的重力影响吗?不能!不过我们可以提质量 这个可以利用万有引力公式 或者天体运动公式等推导出来 不会很难 较为精细的做法 前人也有:

英国科学家亨瑞·卡文迪许于1798年开始解决这一问题。他将一条细线系于一个轻质木棒的中端,并在木棒的两端各系上一个小铅球,从而制成了一个简单的装置,木棒可绕悬线自由扭动。这样,只需轻轻一碰,木棒两端的小球就可改变装置的运动状态。利用这一方法,卡文迪许测出了不同作用力产生的“扭矩”。

而后,卡文迪许将两个较大的金属球分别装于这两个小球的附近,这两个金属球与两个小球之间的引力使悬线发生轻微的扭动。根据扭臂的长度,卡文迪许计算出了两对球体之间的相互的吸引力,进而他根据两对球体的中心距和各球的质量,以及位于地表的相同球体所受的重力(该重力大于两球间的相互作用力),与两对球体间吸力的差值计算出了地球的质量。

卡文迪许认为地球的质量约为6×10^24千克。这一数据直至今天仍一直被科学界所认可。因而,卡文迪许的研究可以说是在该领域的首创。

有一种不是特别精确的算法:设地球半径为R,质量为M,则

重力加速度g=GM/RR (即GM/R的平方)

解得M=gRR/G

查得地球半径R=6371.004千米 g=10N/kg

最后求得M=5.974×10的24次 千克