Paino Jupiterilla: fysiikan perusteet
Kuvitellaan, että muutamme hetkeksi Jupiteriin ystäväni kanssa ja kaksi vaakaa: moderni kylpyhuonevaaka ja perinteisempi kaksivaiheinen vaaka. Jos me molemmat kiipeämme jälkimmäiselle, kukin eri lautaselle, vaaka roikkuu vahvemman puolella, aivan kuten maan päällä. Ilmeisesti siis mikään ei ole muuttunut, se on hyvin erilainen kuin maapallolla.
Kehon paino on sen massaan kohdistuvan painovoiman arvo.
Massa riippuu vain aineen laadusta ja määrästä, josta tutkittava kappale koostuu.
Massa on siis identtinen missä tahansa, ja siksi maapalloa painavampi esine on sama myös Jupiterilla. Paino sen sijaan - koska se kohdistuu painovoimaan - on "muuttuva kokonaisuus:
Paino (N) = massa (kg) painovoiman mukaan (m / s2)
Se, mitä me tavallisesti kutsumme "painoksi", on siksi (painovoiman) voima, jolla Maa vetää meidät itseensä.
Mutta mikä on painovoima? Se on ilmiö, jossa kappaleet vetävät toisiaan voimalla, joka on verrannollinen niiden massoihin ja kääntäen verrannollinen niitä erottavan etäisyyden neliöön:
Painovoima = G (Newtonin vakio) x Ensimmäinen kehon massa x Toinen massa
_______________________________
(Kahden ruumiin välinen etäisyys) 2
Koska Maa on hieman litteä napoissa, etäisyys maanpinnan pisteen ja maan keskipisteen välillä on erilainen riippuen siitä, oletko päiväntasaajalla (missä se on suurempi) vai napoilla (missä se on pienempi) tästä syystä (myös maapallon pyörimisvaikutus on otettava huomioon) punnitsemme enemmän napoilla kuin päiväntasaajalla.
Maalla painovoima on noin 9,81 m / s2 (1 g), kun taas Jupiterilla, joka on paljon suurempi kuin Maalla, painovoima on (2,5 g). Siksi painomme Jupiterilla on 2,5 kertaa suurempi kuin maapallolla.
HUOMAUTUS: ilmaisemme painon yleensä kiloina Newtonin (N) sijasta, koska todellisuudessa muutamme tämän voiman toiseksi mittayksiköksi, "Kilogramman painoksi" (kgp tai yksinkertaisesti kg), joka vastaa noin 9,81 N (1 g). Siksi maan päällä mies, jonka massa on 70 kg, painaa (70 * 9,81) 686,5 N tai 70 kgp (686,5 / 9,81). Jupiterilla sama mies, jonka paino on 70 kg, painaa (70 * 24,5) 1715 N tai 174,82 kg (1715 / 9,81).
