Kaj je gravitacija in kakšno vlogo ima? Ali obstaja in kakšna je gravitacijska sila na drugih planetih sončnega sistema? Na katerem planetu je gravitacija najmanjša in največja?

V tem članku bomo preučili, ali gravitacijska sila deluje na druge planete našega sončnega sistema. Ugotovili bomo tudi, kakšni so njegovi najmanjši in največji kazalniki.

Vsebina
  1. Kaj je gravitacija?
  2. Kakšna je vloga gravitacije v naravi?
  3. Ali obstaja gravitacija na drugih planetih sončnega sistema?
  4. Kateri planet ima najmanjšo gravitacijo?
  5. Planet z največjo gravitacijo
  6. Video: Ali imajo drugi planeti v sončnem sistemu gravitacijo?

Odgovori na nekatera vprašanja v zvezi z gravitacijo niso zanimivi le za fizike in astronome. Celo velik del običajnih ljudi bi želel prejeti odgovore na vprašanja o obstoju in značilnostih gravitacije na različnih planetih.

Najprej pa se je potrebno seznaniti z osnovnimi pojmi za ta fizikalni pojav. Zato natančno razmislimo o sili gravitacije in njeni vlogi za naravo ne samo na naši Zemlji, temveč tudi na drugih planetih sončnega sistema.

Kaj je gravitacija?

Gravitacija je precej čudna osnovna sila. To je naravni učinek, pri katerem se vse stvari z maso privlačijo. Naj bodo to asteroidi, planeti, zvezde, galaksije itd.

  • Večja kot je masa predmeta, večja bo sila, ki jo bo izvajal na predmete okoli sebe. Sila predmeta je odvisna tudi od razdalje - to pomeni, da se učinek, ki ga ima na drug predmet, zmanjšuje, ko se razdalja med njima povečuje.
  • Gravitacijsko silo imenujemo privlačna, ker vedno poskuša združiti mase in jih nikoli odbiti. Pravzaprav vsak predmet žive in nežive narave privlačijo vsi drugi predmeti v vesolju.
  • Gravitacija je tudi ena od štirih temeljnih sil, ki urejajo vse interakcije v naravi. Nahaja se poleg šibke in močne jedrske sile, pa tudi elektromagnetizma.
  • Od teh sil je gravitacija najšibkejša. Je približno 1038-krat šibkejša od močne jedrske sile in 1036-krat šibkejša od elektromagnetne sile. Je tudi 1029-krat šibkejša od šibke jedrske sile.
  • Einsteinova splošna teorija relativnosti ostaja najboljši način za opis obnašanja gravitacije. Po teoriji gravitacija ni sila. To je posledica ukrivljenosti prostora in časa, ki je posledica neenakomerne porazdelitve mase oziroma energije.
  • Interakcije v naravi so skladne s to teorijo. Energija in masa sta enakovredni, kar pomeni, da vse oblike energije povzročajo in nanje vpliva tudi gravitacija.
  • Vendar pa večino načinov uporabe te sile najbolje razloži Newtonov zakon univerzalne gravitacije. Pravi, da gravitacija obstaja kot privlačnost dveh teles. Silo te privlačnosti je mogoče izračunati matematično, pri čemer je sila privlačnosti neposredno sorazmerna zmnožku njihovih mas. Prav tako je obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med telesi.
  • Gravitacijska sila se izračuna po splošno sprejeti formuli:

F = g * m

Seveda je m masa poljubnega želenega telesa, g pa pospešek prostega pada.

Na vsaki točki planeta obstaja gravitacijska sila, ki je prisotna tudi na drugih planetih

Kakšna je vloga gravitacije v naravi?

Če ne bi bilo gravitacije, bi vsi lebdeli v vesolje. Brez tega bi vse naše kopenske vrste počasi ovenele in umrle. Hkrati so se naše mišice degenerirale, kosti pri ljudeh in živalih so postale krhke in šibke, organi pa niso več pravilno delovali.

  • Zato lahko brez pretiravanja rečemo, da gravitacija ni le dejstvo življenja na Zemlji, ampak tudi predpogoj zanj. Vendar včasih ljudje nameravajo zapustiti sfero vpliva te sile.
  • Gravitacijska sila ima zanemarljiv učinek na snov na najmanjšem merilu, to je na subatomske enote. Je pa zelo pomemben za razvoj objektov na makro ravni.
  • Ker je na makroskopski ravni, to je na ravni planetov, zvezd in galaksij, prevladujoča sila, ki vpliva na medsebojno delovanje snovi. Povzroča nastanek in vpliva na trajektorijo astronomskih teles ter nadzoruje astronomsko obnašanje. Gravitacija je imela pomembno vlogo pri razvoju zgodnjega vesolja.
  • Gravitacija je bila tista, ki je bila odgovorna za združevanje snovi v oblake plina, ki so bili podvrženi gravitacijskemu kolapsu. Oblaki so oblikovali prve zvezde, ki so nato oblikovale prve galaksije. Mimogrede, brez njega se na primer zvezde spremenijo v črne luknje.
  • Znotraj posameznih zvezdnih sistemov je to povzročilo zlitje prahu in plina. Posledično so nastali planeti. Gravitacijska sila nadzoruje gibanje orbit planetov okoli zvezd, vrtenje zvezd okoli središča galaksije in njihovo združevanje galaksij.
  • Toda njegovega pomena ne gre podcenjevati – gravitacija je tista, ki ustvarja ozračje, potrebno za življenje. Od tega je odvisen atmosferski ali hidrostatični tlak. Prav tako postavlja temelje našega okostja in vestibularnega aparata.
    • ​​​​
Brez gravitacije bi vsi leteli v vesolje

Ali je gravitacija na drugih planeti sončnega sistema?

Vsi prebivalci našega planeta vedo, da na Zemlji obstaja gravitacijska sila. O tem se lahko prepričate na lastnih izkušnjah. Toda ali ta sila obstaja na Jupitru, Marsu, Veneri in drugih planetih, je precej problematično preveriti. Morda vsi ne poskušajo najti odgovora na to vprašanje. A da bi razvili splošen pogled in potešili vašo radovednost, vseeno predlagamo, da poiščete te informacije.

Pomembno: Načeloma je gravitacija odvisna od mase, kjer se vse stvari privlačijo. Vendar ne pozabite, da na gravitacijsko silo vplivajo tudi velikost, masa in gostota predmeta.

Zato je treba izračune prostega pada za vsak planet izvesti ločeno po naslednji formuli:

g = GM/R2, kjer je M masa planeta, R2 pa njegov polmer.

Toda določene težave lahko nastanejo pri gravitacijski konstanti (G) ali natančneje pri dodatnih izračunih. Od leta 2014 je njegova formula videti takole:

G = 6,67408

  • ·10-11 m3·s−2·kg−1

    • Zdaj lahko začnete računati gravitacijsko silo na drugih planetih. Mimogrede, ne pozabite, da je to le matematična in fizikalna teorija.

    Jupiter je veliko težji od Zemlje, zato je gravitacijska sila nanj večja
    • Merkur je najmanjši in najmanj masiven planet, ki odpira naš sistem. Mimogrede, planet izstopa zaradi nestabilnih temperaturnih sprememb. Navsezadnje podnevi doseže +350 °C, ponoči pa celo preseže -150 °C.
      • Gravitacijska sila tako kontrastnega planeta med drugimi planeti zemeljske skupine in seveda plinastimi velikani ima najmanjše kazalnike - 3,7 m/s2.
    • Venera je nekoliko podobna Zemlji, zato jo pogosto imenujejo "zemljina dvojčica". Res je, samo glede dimenzij. Zato ne preseneča, da je moč gravitacije na Veneri zelo blizu njeni moči na Zemlji – 8,88 m/s2.
      • Mimogrede, polmer Venere je le 0,85 % manjši od polmera Zemlje. A po takem planetu ne boste mogli hoditi, saj vas lahko odpihne veter s silo 300 m/s ali pa boste preprosto zgoreli od njegove minimalne temperature 475°C. A to še ni vse, od zgoraj bo padal žveplov dež pomešan z železovim kloridom.
    • Za primerjavo podajamo povprečne kazalnike naše Zemlje – 9,81 m/s2. Mimogrede, ne pozabite, da bo na polu veliko višje kot na ekvatorju. Toda na našem satelitu, za referenco, ima Luna gravitacijsko silo samo 1,62 m/s2. In vsi vedo, kako lahko kozmonavti tečejo po njegovi površini.
    • Mars je bolj podoben Zemlji v številnih ključnih pogledih. Res je, da minus temperatura tam ne dopušča življenja. In ko gre za velikost, maso in gostoto, se izkaže za razmeroma majhno. Zaradi tega ima Mars 0,38-krat manjšo gravitacijo kot Zemlja. In z zaokroževanjem je 3,86 m/s2.
      • In tukaj je jasen primer, kjer je gostota igrala vlogo - navsezadnje je Mars po velikosti veliko večji od Merkurja, vendar sila gravitacije ni preveč drugačna.
    Na Marsu se bo naša masa zmanjšala za 62 %
    • Jupiter je največji in najbolj masiven planet v Osončju. Mimogrede, to je tudi vetroven planet, za katerega so značilne stalne nevihte in nevihte. Ker je Jupiter plinski velikan, je naravno manj gost kot Zemlja in drugi zemeljski planeti.
      • Poleg tega sta njegova gostota in osnovna sestava helija in vodika zagotovili, da Jupiter ni imel prave lupine. Če bi kdo stal na njem, bi se preprosto potopil, dokler ne bi dosegel trdnega jedra. Posledično je Jupitrova površinska gravitacija definirana kot sila na vrhovih njegovih oblakov. In je 24,79 m/s2.
    • Kot Jupiter je tudi Saturn ogromen plinasti velikan, ki je veliko večji in masivnejši od Zemlje, vendar manj gosto. Posledično je njegova površinska gravitacija nekoliko večja od Zemljine.
      • Za primerjavo: planet s slavnim pasom obročev ima premer 57350 km, vendar je zemlja skoraj 5-krat manjša - 12742 km. Toda gravitacijska sila na Saturnu je le 10,44 m/s2. To pomeni, da je za takšne dimenzije zelo malo.
    • In območje Urana je približno štirikrat večje od površine Zemlje. Vendar pa je kot plinski velikan njegova gostota celo nižja od Zemljine gravitacije. In je 8,86 m/s2. Po planetu bo mogoče hoditi brez napora, a neverjeten mraz vam ne bo dovolil narediti niti koraka. Navsezadnje se temperatura ne dvigne nad -220 ℃.
    • Neptun je četrti največji planet v Osončju. Je 3,86-krat večji od Zemlje. Mimogrede, nihče se ne more primerjati s tem planetom glede moči neviht - 2100 km / s2. Ker pa je plinski velikan, ima nizko gostoto in razmeroma majhno gravitacijo 11,09 m/s2.
    • Kot dodatno informacijo je vredno razmisliti o sili gravitacije na Plutonu. Od leta 2006 je vesoljsko telo izgubilo uradni status planeta, a tudi za pritlikavi planet je gravitacijska sila zelo majhna — le 0,61 m/s2.
    Tako je naša teža odvisna od sile gravitacije

    Pomembno: Sklepamo lahko, da sila težnosti je prisotna na vseh planetih sončnega sistema, vendar ne povsod, kjer jo je mogoče izmeriti na površini planeta. Na Jupitru, Saturnu, Uranu in Neptunu se sila težnosti meri na vrhovih oblakov. Obstajajo tudi resne razlike v moči te sile na različnih planetih.

    Kateri planet ima najmanjšo gravitacijo?

    • Če upoštevamo vsa astronomska telesa v sončnem sistemu, ki imajo gravitacijo, najmanj gravitacijske sile ni na površini planeta v našem sistemu. To astronomsko telo je pritlikavi planet Cecer z gravitacijo le 0,27 m/s2.
    • Če primerjamo gravitacijsko silo samo na površini planetov, je najmanjša sila na planetu Pluton, in sicer le 0,61 m/s2. Ker pa mu je bil odvzet naziv planeta, gre ta položaj spet Merkurju. Spomnimo se, da je za živo srebro 3,7 m/s2. To dejstvo ni presenetljivo, saj je Merkur najmanjši planet v sončnem sistemu.
    Sonce ima največjo, naravnost neverjetno gravitacijsko silo, Jupiter pa med planeti

    Planet z največjo gravitacijsko silo

    • Če preučujete silo gravitacije na vseh astronomskih objektih, potem lahko največjo vrednost te sile najdete na površino zvezde. Ime te zvezde je Sonce. Gravitacijska sila na zvezdo je ogromna — 274 m/s2. To je skoraj tridesetkrat več kot na površju Zemlje.
    • Kar zadeva planete, je največja gravitacijska sila na največjem izmed planetov. To je velikan - Jupiter. Ponavljamo, da ima neverjetno gravitacijsko silo — 24,79 m/s2. To je skoraj 2,53-krat več kot doživljamo na planetu Zemlja. Predmet, ki na Zemlji tehta 100 gramov, bi na Jupitru tehtal 236,4 gramov.

    Zdaj vemo, da bi na Merkurju in drugih planetih z nizko gravitacijo poleteli v vesolje. Toda na primer na Jupitru bi bili tiščeni v zemljo. V tem primeru plin. Mimogrede, v prvem primeru bi bila ti in jaz visoka in suha, v drugi različici pa nizka in močna. In seveda bi se teža čutila drugače. Pri nizki gravitaciji bi bili vsi predmeti neverjetno lahki, pri visokih vrednostih pa bi celo pero tehtalo toliko kot tovornjak.

    Video: Ali obstaja gravitacija na drugih planetih sončnega sistema?