כוח הכבידה על פיזיקת מרקורי. כוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים: ניתוח מפורט. חישוב כוח המשיכה של מאדים

ידוע שלכדור הארץ יש צורה של כדור, שטוח בקטבים. לכן, משקלו של אותו גוף (נקבע על ידי כוח המשיכה) בחלקים שונים של הפלנטה אינו זהה. לדוגמה, מבוגר, שעבר מקווי רוחב גבוהים לקו המשווה, "יוריד במשקל" כ-0.5 ק"ג. מהו כוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים במערכת השמש?

התיאוריה של סר ניוטון

אחד מהאבות המייסדים של המכניקה הקלאסית, המתמטיקאי, הפיזיקאי והאסטרונום האנגלי הגדול אייזק ניוטון, שחקר את תנועת הירח סביב כוכב הלכת שלנו, ניסח בשנת 1666 את חוק הכבידה האוניברסלית. לדברי המדען, כוח הכבידה הוא שעומד בבסיס התנועה של כל הגופים בחלל ובכדור הארץ, בין אם זה כוכבי לכת המסתובבים סביב כוכבים, או תפוח הנופל מענפים. על פי החוק, כוח המשיכה של שני גופים חומריים הוא פרופורציונלי למכפלת המסות שלהם וביחס הפוך לריבוע המרחק בין הגופים.

אם אנחנו מדברים על כוח הכבידה על כדור הארץ וכוכבי לכת אחרים או עצמים אסטרונומיים, אז מהאמור לעיל מתברר שהוא פרופורציונלי למסה של העצם ופרופורציונלי הפוך לריבוע הרדיוס שלו. לפני היציאה למסע בחלל, שקול את כוחות הכבידה על הפלנטה שלנו.

משקל ומסה

כמה מילים על מונחים פיזיקליים. תורת המכניקה הקלאסית קובעת שכוח הכבידה נוצר כתוצאה מאינטראקציה של גוף עם עצם מרחב. הכוח שבו גוף זה פועל על תומך או מתלה נקרא משקל הגוף. היחידה של כמות זו היא ניוטון (N). משקל בפיזיקה מסומן, כמו כוח, באות F ומחושב לפי הנוסחה F \u003d mg, כאשר מקדם g הוא תאוצת הנפילה החופשית (ליד פני השטח של כוכב הלכת שלנו g \u003d 9.81 m/s 2) .

מסה מובנת כפרמטר פיזיקלי בסיסי שקובע את כמות החומר הכלול בגוף ואת תכונותיו האדישות. באופן מסורתי נמדד בקילוגרמים. המסה של הגוף קבועה בכל פינה בכוכב הלכת שלנו ואפילו במערכת השמש.

אם לכדור הארץ היה קפדן צורה כדורית, משקלו של עצם מסוים בקווי רוחב גיאוגרפיים שונים של פני כדור הארץ בגובה פני הים לא ישתנה. אבל לכוכב הלכת שלנו יש צורה של אליפסואיד של מהפכה, ורדיוס הקוטב קצר ב-22 ק"מ מהרדיוס המשווני. לכן, לפי חוק הכבידה האוניברסלית, משקל הגוף בקוטב יהיה 1/190 יותר מאשר בקו המשווה.

על הירח והשמש

בהתבסס על הנוסחה, ניתן לחשב בקלות את כוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים וגופים אסטרונומיים, תוך ידיעת המסה והרדיוס שלהם. אגב, השיטות והשיטות לקביעת הכמויות הללו מבוססות על אותו חוק הכבידה האוניברסלית של ניוטון וחוק 3 של קפלר.

המסה של הגוף הקוסמי הקרוב אלינו ביותר - הירח - היא פי 81, והרדיוס קטן פי 3.7 מהפרמטרים הארציים המתאימים. לפיכך, משקלו של כל גוף בלוויין הטבעי היחיד של כוכב הלכת שלנו יהיה נמוך פי שישה מאשר בכדור הארץ, בעוד שתאוצת הנפילה החופשית תהיה 1.6 מ'/שנ' 2 .

על פני האור שלנו (ליד קו המשווה), לפרמטר זה יש ערך של 274 m/s 2 - המקסימום ב מערכת השמש. כאן, כוח הכבידה גדול פי 28 מזה של כדור הארץ. לדוגמה, לאדם השוקל 80 ק"ג משקל של כ-800 N על כדור הארץ, 130 N על הירח, ויותר מ-22,000 N על השמש.

בשנת 2006 הסכימו אסטרונומים ברחבי העולם לשקול שמערכת השמש כוללת שמונה כוכבי לכת (פלוטו סווג ככוכב לכת ננסי). באופן קונבנציונלי, הם מחולקים לשתי קטגוריות:

קבוצה יבשתית (מרקורי למאדים).
ענקים (מיופיטר ועד נפטון).

קביעת כוח המשיכה על כוכבי לכת אחרים מתבצעת על פי אותו עיקרון כמו לירח.

במרכז מערכת השמש

חפצי חלל השייכים לקבוצה הראשונה ממוקמים בתוך מסלול חגורת האסטרואידים. כוכבי לכת אלה מאופיינים במבנה הבא:

אזור המרכז הוא ליבה חמה וכבדה המורכבת מברזל וניקל.
מעטפת, שרובו סלעים אולטרה-מאפיים.
קרום המורכב מסיליקטים (חריג הוא מרקורי). בגלל דלילות האטמוספירה, השכבה העליונה שלה נהרסת מאוד על ידי מטאוריטים).

כמה פרמטרים אסטרונומיים וכוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים משתקפים בקצרה בטבלה.

באמצעות הנתונים בטבלה, ניתן לקבוע שכוח הכבידה על פני השטח של מרקורי ומאדים קטן פי 2.6 מאשר על כדור הארץ, ובנוגה משקלו של אסטרונאוט יהיה רק 1/10 חלק פחות מזה של כדור הארץ.

ענקים וגמדים

כוכבי הלכת הענקיים, או כוכבי הלכת החיצוניים, ממוקמים מעבר למסלול של חגורת האסטרואידים הראשית. בלב כל אחד מהגופים הללו נמצאת ליבת אבן בגודל קטן, המכוסה במסה גזית עצומה, המורכבת בעיקר מאמוניה, מתאן ומימן. לענקים יש תקופות קצרות של סיבוב סביב הציר שלהם (מ-9 עד 17 שעות), וכאשר קובעים את פרמטרי הכבידה, יש צורך לקחת בחשבון את פעולת הכוחות הצנטריפוגליים.

משקל הגוף על צדק ונפטון יהיה גדול יותר מאשר על כדור הארץ, אבל על כוכבי לכת אחרים, כוח הכבידה מעט פחות מזה של כדור הארץ. לאובייקטים אלה אין משטח מוצק או נוזלי, ולכן מתבצעים חישובים עבור גבול שכבת הענן העליונה (ראה טבלה).

כוכבי לכת ענקיים

	רדיוס מסלול (מיליון ק"מ)	רדיוס (אלף ק"מ)	משקל (ק"ג)	ללא תאוצה. ירידה g (m/s 2)	משקל אסטרונאוט (N)
צדק	778	71	1.9×10 27	23,95	1677
שַׁבְתַאִי	1429	60	5.7×10 26	10,44	730
אוּרָנוּס	2871	26	8.7×10 25	8,86	620
נפטון	4504	25	1.0×10 26	11,09	776

(הערה: הנתונים על שבתאי במקורות רבים (דיגיטליים ומודפסים) סותרים מאוד).

לסיכום, כמה עובדות סקרניות שנותנות מושג חזותי של מהי כוח המשיכה על כוכבי לכת אחרים. הגוף השמימי היחיד אליו ביקרו נציגי האנושות הוא הירח. על פי זיכרונותיו של האסטרונאוט האמריקני ניל ארמסטרונג, חליפת המגן הכבדה לא מנעה ממנו ומחבריו לקפוץ בקלות לגובה של עד שני מטרים - מהשטח למדרגה השלישית בסולם מודול הירח. על הפלנטה שלנו, אותו מאמץ הביא רק לקפיצה של 30-35 ס"מ.

מספר כוכבי לכת ננסיים אחרים מסתובבים סביב השמש. המסה של אחד הגדולים - Ceres - קטנה פי 7.5 אלף, והרדיוס קטן פי שניים מזה של כדור הארץ. כוח הכבידה עליו כל כך חלש, שאסטרונאוט יכול בקלות להזיז מטען במשקל של כ-2 טון, ודחיקת פני השטח של ה"גמד" פשוט תעוף אל החלל החיצון.

לפני המצאת הטלסקופ, היו ידועים רק שבעה כוכבי לכת: מרקורי, נוגה, מאדים, צדק, שבתאי, כדור הארץ והירח. מספרם התאים לרבים. לכן, כשבשנת 1610 פורסם ספרו של גלילאו "השליח המכוכב", שבו דיווח שבעזרת "היקף הזיהוי" שלו הצליח לזהות עוד ארבעה גופים שמימיים, "אף אחד עדיין לא ראה מראשית העולם. לימינו" (לווייני צדק), זה עורר תחושה. תומכי גלילאו שמחו על תגליות חדשות, בעוד המתנגדים הכריזו מלחמה בלתי ניתנת לפיוס על המדען.

שנה לאחר מכן פורסם בוונציה הספר "הרהורים על אסטרונומיה, אופטיקה ופיזיקה", שבו טען המחבר שגלילאו טעה ומספר כוכבי הלכת חייב להיות שבעה, שכן ראשית, הברית הישנה מזכירה את המנורה (אשר פירושו שבעה כוכבי לכת), שנית, יש רק שבעה חורים בראש, שלישית, יש רק שבע מתכות, ורביעית, "לוויינים אינם נראים לעין בלתי מזוינת, ולכן אינם יכולים להשפיע על כדור הארץ, ולכן, הם נחוצים ו לכן אינם קיימים.

עם זאת, טיעונים כאלה לא יכלו לעצור את התפתחות המדע, וכעת אנו יודעים בוודאות שהלוויינים של צדק קיימים ומספר כוכבי הלכת אינו שווה כלל לשבעה. תשעה כוכבי לכת גדולים (מרקורי, נוגה, כדור הארץ, מאדים, צדק, שבתאי, אורנוס, נפטון ופלוטו, שרק לשניים הראשונים מהם אין לוויינים) ולמעלה משלושת אלפים כוכבי לכת קטנים המכונים אסטרואידים מסתובבים סביב השמש.

לוויינים מסתובבים סביב כוכבי הלכת שלהם בהשפעת שדה הכבידה שלהם. ניתן למצוא את כוח הכבידה על פני השטח של כל אחד מכוכבי הלכת לפי הנוסחה F T = mg, כאשר g = GM/R 2 היא תאוצת הנפילה החופשית על הפלנטה. החלפת המסה M ורדיוס R של כוכבי לכת שונים בנוסחה האחרונה, נוכל לחשב מהי תאוצת הנפילה החופשית g בכל אחד מהם. התוצאות של חישובים אלו (בצורת היחס בין תאוצת הנפילה החופשית על כוכב לכת נתון לתאוצת הנפילה החופשית על פני כדור הארץ) מוצגות בטבלה 7.

מטבלה זו ניתן לראות שההאצה הגדולה ביותר של נפילה חופשית, ולכן, הכבידה הגדולה ביותר על צדק. זהו כוכב הלכת הגדול ביותר במערכת השמש; הרדיוס שלו הוא פי 11, והמסה שלו גדולה פי 318 מזו של כדור הארץ. כוח המשיכה החלש ביותר נמצא בפלוטו הרחוק. כוכב הלכת הזה קטן מהירח: הרדיוס שלו הוא רק 1150 ק"מ, והמסה שלו קטנה פי 500 מזו של כדור הארץ!

לכוכבי לכת קטנים יותר במערכת השמש יש אפילו פחות מסה. 98% מגופים שמימיים אלה מסתובבים סביב השמש בין מסלולי מאדים וצדק, ויוצרים את מה שנקרא חגורת האסטרואידים. האסטרואיד הראשון והגדול ביותר, Ceres, התגלה בשנת 1801. הרדיוס שלו הוא כ-500 ק"מ, ומסה שלו היא בערך 1.2 * 10 21 ק"ג (כלומר, פי 5,000 פחות מזו של כדור הארץ). קל לחשב שתאוצת הנפילה החופשית על קרס קטנה בערך פי 32 מאשר על כדור הארץ! באותה כמות, מסתבר שהמשקל של כל גוף קטן שם. לכן, אסטרונאוט שהגיע בסופו של דבר על קרס יכול היה להרים מטען של 1.5 טון (איור 110).

תאוצת הנפילה החופשית על הירח קטנה פי 6 מאשר על כדור הארץ. לכן, בקפיצה למעלה, אדם עולה שם לגובה פי 6 מאשר על כדור הארץ. קפיצה של 2 מטרים על הירח, כפי שעשה אולדרין, דורשת אותה כמות כוח כמו קפיצה של 33 ס"מ על פני כדור הארץ.

האסטרונאוטים הראשונים היו על הירח במשך 21 שעות ו-36 דקות. ב-21 ביולי הם שיגרו מהירח, וב-24 ביולי התיז אפולו 11 באוקיינוס השקט. אנשים עזבו את הירח, אבל נותרו עליו חמש מדליות עם תמונות של חמישה אסטרונאוטים מתים. אלה הם Yu. A. Gagarin, V. M. Komarov, V. Grissom, E. White and R. Chaffee.

1. רשום את כל כוכבי הלכת הגדולים המרכיבים את מערכת השמש. 2. מה שמו של הגדול שבהם והקטן ביותר? 3. כמה פעמים משקלו של אדם על צדק עולה על משקלו של אותו אדם על פני כדור הארץ? 4. כמה פעמים כוח הכבידה על מאדים קטן מאשר בכדור הארץ? 5. מה אתה יודע על קרס? 6. מדוע אסטרונאוטים הלכו על הירח יותר כמו קפיצה מאשר הליכה רגילה?

כוח המשיכה על מאדים נמוך בהרבה מאשר בכדור הארץ, ליתר דיוק, הוא נמוך ב-62%. המשמעות היא שכוח המשיכה של מאדים הוא 38% מזה של כדור הארץ. אדם השוקל 100 ק"ג ישקול 38 ק"ג על מאדים.

כוח משיכה

מאדים קטן מכדור הארץ וזה קובע את כוח הכבידה על הפלנטה. ניוטון השתמש בחוק הכבידה כדי לתאר כיצד פועל הכבידה, אך הוא תיאר רק חלק מהתופעה. איינשטיין קבע שכוח המשיכה הוא פשוט העקמומיות של המרחב-זמן, שנוצר על ידי המסה של עצם.

קהילת הפיזיקאים הקוונטים הציעה חלקיק תיאורטי שנקרא "גרביטון" שיוצר את כוח הכבידה, אז יש לנו כעת את ההבנה המודרנית שלנו לגבי כוח הכבידה, אבל תופעה זו עדיין אפופה מסתורין ומהווה מכשול ליצירת תיאוריה אוניברסלית של כל האינטראקציות ב- עוֹלָם.

רגעים שליליים של כוח משיכה נמוך

ידוע שבני אדם סובלים מאובדן עצם כאשר כוח הכבידה נמוך, ולכן כאשר חוקרים כוכבי לכת כמו מאדים, יש לקחת בחשבון את ההשפעות ארוכות הטווח של כוח הכבידה הנמוך על הגוף. מחקר מדעילגבי השפעת כוח הכבידה הנמוך.

התגברות על ההשלכות של כוח הכבידה הנמוך יכולה להיות נקודת המוצא לחקירה אנושית של כוכבי לכת אחרים.


	· · · ·
	·

קְרִינָה
הבעיה החמורה ביותר במאדים היא היעדר שדה מגנטי המגן מפני קרינת השמש. השדה המגנטי של מאדים חלש בערך פי 800 מזה של כדור הארץ. יחד עם אטמוספירה נדירה, זה מגדיל את כמות הקרינה המייננת המגיעה לפני השטח שלו.
רקע הקרינה במסלול מאדים גבוה פי 2.2 מרקע הקרינה בתחנת החלל הבינלאומית. המינון הממוצע היה כ-220 מילירד ליום. כמות הקרינה המתקבלת כתוצאה משהייה ברקע כזה במשך שלוש שנים מתקרבת לגבולות הבטיחות שנקבעו לאסטרונאוטים.

חוסר משקל
במאדים, כוח המשיכה (משיכה) הוא רק 38% מזה של כדור הארץ (0.38 גרם). מידת ההשפעה של כוח הכבידה על בריאות האדם כאשר היא משתנה מחוסר משקל ל-1 גרם לא נחקרה, אך מדענים לא מצפים ממנה לשום דבר טוב. במסלול כדור הארץ, מתוכנן לערוך ניסוי בעכברים על מנת לחקור את השפעת כוח הכבידה של מאדים על מעגל החייםיונקים, אז השאלה תתברר טוב יותר.

סכנת מטאוריטים
בגלל האטמוספירה הנדירה שלו, מאדים נוטה הרבה יותר לאיום מטאורים מאשר כדור הארץ. בהקשר זה, אורחי הכוכב האדום מסתכנים ליפול תחת מטר מטאורים, לעומתו התקרית בצ'ליאבינסק תיראה ילדותית. לכן, בעיית ההגנה על ציוד בנייה, כולל, הופכת לדחופה במיוחד. בפרט, יהיה צורך לפתור את בעיית ההגנה על מגדלי בנייה סיור http://www.versona.org/ וציוד אחר הן בשלב של יצירת התנחלות, ומאוחר יותר, כאשר מגזר השירותים יתחיל להתפתח, ב במיוחד, אספקת ציוד טכני להשכרה.

אבק מזיק

במאדים, בריאותם של האסטרונאוטים תהיה מאוימת בסכנות חמורות בהרבה מהרגיל. לדוגמה, אבק פשוט על מאדים מסוכן הרבה יותר מאבק ירח. מדענים חושדים שאבק זה מכיל רכיבים מאוד לא נעימים - ארסן וכרום משושה, שעלולים לגרום לכוויות חמורות בעור ובעיניים במגע.

פרויקט מידע

כוח הכבידה על כוכבי לכת אחרים

כל היצורים החיים על פני כדור הארץ מרגישים את המשיכה שלו. צמחים גם "מרגישים" את פעולתו וכיוון הכבידה, ולכן השורש הראשי תמיד צומח עד מרכז כדור הארץ, והגבעול למעלה.

כדור הארץ וכל שאר כוכבי הלכת הנעים סביב השמש נמשכים אליו ואל זה. לא רק כדור הארץ מושך גופים אל עצמו, אלא גופים אלו גם מושכים את כדור הארץ אל עצמם. משכו זה את זה ואת כל הגופים על פני כדור הארץ. למשל, המשיכה מהירח גורמת לגאות ושפל של מים על פני כדור הארץ, שמסות עצומות מהם עולות באוקיינוסים ובימים פעמיים ביום לגובה של כמה מטרים. משכו זה את זה ואת כל הגופים על פני כדור הארץ. לכן, המשיכה ההדדית של כל הגופים ביקום נקראת כבידה אוניברסלית.

כיצד לקבוע את כוח הכבידה? במה המשמעות שלו תלויה?

מספר לימוד בפיזיקה של כיתה ז' אנו למדים שכדי לקבוע את כוח הכבידה הפועל על גוף בכל מסה, יש צורך להכפיל את תאוצת הנפילה החופשית במסה של גוף זה.

,
כאשר m היא מסת הגוף, g היא תאוצת הנפילה החופשית.

מהנוסחה ניתן לראות שערך הכבידה עולה עם עלייה במשקל הגוף. ניתן גם לראות שכוח הכבידה תלוי גם בגודל תאוצת הנפילה החופשית. אז אנחנו מסכמים: לגוף מסה קבועהערך הכבידה משתנה עם השינוי בתאוצת הנפילה החופשית.

אז, בעוד שעדיין לא עזבנו את כדור הארץ, הבה נעשה את הניסוי הבא: לרדת נפשית לאחד מקטבי כדור הארץ, ואז לדמיין שהובלנו לקו המשווה. אני תוהה אם המשקל שלנו השתנה?

ידוע שמשקלו של כל גוף נקבע על פי כוח המשיכה (כוח המשיכה). היא עומדת ביחס ישר למסה של כוכב הלכת וביחס הפוך לריבוע הרדיוס שלו (למדנו על כך לראשונה מספר לימוד בפיזיקה של בית ספר). לכן, אם כדור הארץ שלנו היה כדורי לחלוטין, אז המשקל של כל עצם כאשר הוא נע על פני השטח שלו היה נשאר ללא שינוי.

אבל כדור הארץ אינו כדור. הוא משוטח בקטבים ומוארך לאורך קו המשווה.

ארוך מהקוטב ב-21 ק"מ. מסתבר שכוח הכבידה פועל על קו המשווה כאילו מרחוק. לכן המשקל של אותו גוף בחלקים שונים של כדור הארץ אינו זהה. העצמים הכבדים ביותר צריכים להיות בקטבים של כדור הארץ והקלים ביותר - בקו המשווה. כאן הם הופכים קלים ב-1/190 ממשקלם בקטבים. כמובן שניתן לזהות את השינוי הזה במשקל רק באמצעות מאזן קפיץ. ירידה קלה במשקלם של עצמים בקו המשווה מתרחשת גם עקב הכוח הצנטריפוגלי הנובע מסיבוב כדור הארץ. כך, משקלו של אדם בוגר המגיע מקווי הרוחב הקוטביים הגבוהים לקו המשווה יקטן בסך הכל בכ-5 N.

כעת ראוי לשאול: כיצד ישתנה משקלו של אדם הנוסע בכוכבי הלכת של מערכת השמש?

אילו כוכבי לכת יוצרים את מערכת השמש?
מה ההבדל?

מערכת השמש שלנו היא רק חלק קטן מגלקסיית שביל החלב, המכילה למעלה מ-100 מיליארד כוכבים. עיקר "בית החלל" שלנו נופל על השמש - כ-99.8%. כוכבי הלכת קיבלו 0.13% מהחומר, ושאר גופי המערכת - 0.0003% מהמסה.

כוכבי הלכת מחולקים זה מכבר על ידי מדענים לשתי קבוצות. הראשון הוא כוכבי הלכת הארציים: מרקורי, נוגה, כדור הארץ, מאדים ולאחרונה פלוטו. הם מאופיינים בגודל קטן יחסית, מספר קטן של לוויינים ומצב מוצק. השאר - צדק, שבתאי, אורנוס, נפטון - הם כוכבי לכת ענקיים, המורכבים ממימן גזי והליום. כולם נעים סביב השמש במסלולים אליפטיים, סוטים ממסלול נתון אם כוכב לכת שכן עובר בקרבת מקום.

כוח הכבידה על כוכבי לכת שונים של מערכת השמש.

"תחנת החלל הראשונה" שלנו היא מאדים. כמה אדם ישקול על מאדים? לא קשה לעשות חישוב כזה. כדי לעשות זאת, אתה צריך לדעת את המסה והרדיוס של מאדים.

כידוע, מסתו של "כוכב הלכת האדום" קטנה פי 9.31 ממסת כדור הארץ, והרדיוס קטן פי 1.88 מרדיוס כדור הארץ. כתוצאה מכך, בשל פעולת הגורם הראשון, כוח הכבידה על פני מאדים צריך להיות קטן פי 9.31, ובשל השני - גדול פי 3.53 משלנו (1.88 * 1.88 = 3.53). בסופו של דבר, הוא נמצא שם קצת יותר מ-1/3 מכוח המשיכה של כדור הארץ (3.53: 9.31 = 0.38). באותו אופן, אפשר לקבוע את מתח הכבידה על כל גוף שמימי.

עכשיו בואו נסכים שעל כדור הארץ נוסע אסטרונאוט שוקל בדיוק 70 ק"ג. ואז עבור כוכבי לכת אחרים נקבל את ערכי המשקל הבאים (כוכבי הלכת מסודרים לפי סדר משקל הגובר):

פלוטו - 45 N

מרקורי - 265 N

מאדים - 265 N

שבתאי -627 N

ונוס - 634 N

כדור הארץ - 700 N

נפטון - 796 N

יופיטר - 1612 N

כפי שניתן לראות, כדור הארץ תופס עמדת ביניים בין כוכבי הלכת הענקיים מבחינת כוח המשיכה. בשניים מהם - שבתאי ואוראנוס - כוח הכבידה מעט פחות מאשר בכדור הארץ, ובשני האחרים - צדק ונפטון - יותר. נכון, עבור צדק ושבתאי, המשקל ניתן תוך התחשבות בפעולת הכוח הצנטריפוגלי (הם מסתובבים במהירות). האחרון מפחית את משקל הגוף בקו המשווה באחוזים בודדים.

יש לציין כי עבור כוכבי הלכת הענקיים, ערכי המשקל ניתנים ברמת שכבת הענן העליונה, ולא בגובה פני השטח המוצקים, כמו עבור כוכבי לכת ארציים (מרקורי, נוגה, כדור הארץ, מאדים) ו פלוטו.

על פני נוגה, אדם יהיה קל יותר בכמעט 10% מאשר על פני כדור הארץ. מצד שני, במרקורי ובמאדים, הפחתת המשקל תתרחש בגורם של 2.6. באשר לפלוטו, אדם יהיה קל יותר בו פי 2.5 מאשר על הירח, או קל פי 15.5 מאשר על כדור הארץ.

אבל על השמש, כוח המשיכה (משיכה) חזק פי 28 מאשר על כדור הארץ. גוף אנושי ישקול שם 20,000 N ויימחץ מיד על ידי משקלו שלו. עם זאת, לפני שהגיע לשמש, הכל יהפוך לגז חם. דבר נוסף הוא גרמי שמים זעירים כמו ירחי מאדים ואסטרואידים. על רבים מהם, בקלילות, אתה יכול להיות כמו ... דרור.

האסטרואיד הראשון והגדול ביותר, Ceres, התגלה בשנת 1801. הרדיוס שלו הוא כ-500 ק"מ, ומסה שלו כ-1.2 1021 ק"ג (כלומר, פי 5000 פחות מזו של כדור הארץ). קל לחשב שתאוצת הנפילה החופשית על קרס קטנה בערך פי 32 מאשר על כדור הארץ! באותה כמות, מסתבר שהמשקל של כל גוף קטן שם. לכן, אסטרונאוט שהגיע בסופו של דבר על קרס יכול להרים מטען של 1.5 טון.

על קרס, לעומת זאת, אף אחד עדיין לא היה. אבל אנשים כבר היו על הירח. זה קרה בפעם הראשונה בקיץ 1969, כאשר החללית אפולו 11 העבירה שלושה אסטרונאוטים אמריקאים ללוויין הטבעי שלנו: נ. ארמסטרונג, א. אולדרין ומ. קולינס. "כמובן," אמר ארמסטרונג מאוחר יותר, "בתנאים של כוח הכבידה של הירח, אני רוצה לקפוץ למעלה... גובה הקפיצה הגבוה ביותר היה שני מטרים - אולדרין קפץ למדרגה השלישית של המדרגות של בקתת הירח. לנפילות לא היו השלכות לא נעימות. המהירות כל כך איטית שאין סיבה לחשוש מפציעה". תאוצת הנפילה החופשית על הירח קטנה פי 6 מאשר על כדור הארץ. לכן, בקפיצה למעלה, אדם עולה שם לגובה פי 6 מאשר על כדור הארץ. קפיצה של 2 מטרים על הירח, כפי שעשה אולדרין, דורשת אותה כמות כוח כמו קפיצה של 33 ס"מ על פני כדור הארץ.

זה די ברור שאדם יכול לנסוע לכוכבי לכת אחרים רק בחליפת חלל אטומה מיוחדת המצוידת בהתקני מערכת תומכת חיים. משקלה של חליפת החלל של האסטרונאוטים האמריקאים, שבה עלו אל פני הירח, שווה בקירוב למשקלו של מבוגר. לכן, הערכים שניתנו על ידינו למשקל של נוסע בחלל על כוכבי לכת אחרים צריכים להיות לפחות כפולים. רק אז נקבל ערכי משקל קרובים לאלו האמיתיים.

סיכום:

אם יש לנו מסע בחלל לכוכבי הלכת של מערכת השמש, אז אנחנו צריכים להיות מוכנים לעובדה שהמשקל שלנו ישתנה. ניתן לראות את השינוי הזה בבירור בתרשים: