Hur mycket väger planeten jorden?

Att mäta jordens vikt härrör från gravitationen som jorden har för föremål nära den. Se fler bilder på rymdutforskning. Digital Vision/Getty Images

Det vore mer rätt att fråga, "Vad är massan på planeten jorden?" ¹ Det snabba svaret på det är ungefär 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (6 x 10 ²⁴ ) kilogram.

Den intressanta delfrågan är, "Hur kom någon på det?" Det är inte så att planeten kliver upp på vågen varje morgon innan den tar en dusch. Mätningen av planetens vikt härrör från gravitationell attraktion som jorden har för föremål nära den.

Det visar sig att två massor har en dragningskraft för varandra. Om du lägger två bowlingbollar nära varandra, de kommer att attrahera varandra gravitationellt. Attraktionen är extremt liten, men om dina instrument är tillräckligt känsliga kan du mäta gravitationen som två bowlingbollar har på varandra. Från den mätningen, du kan bestämma massan av de två föremålen. Detsamma gäller för två golfbollar, men attraktionen är ännu mindre eftersom mängden gravitationskraft beror på föremålens massa.

Newton visade att för sfäriska föremål , du kan göra det förenklande antagandet att hela objektets massa är koncentrerad i mitten av sfären. Följande ekvation uttrycker gravitationsattraktionen som två sfäriska objekt har på varandra:

F =G (M1*M2/R ² )

F är attraktionskraften mellan dem.
G är en konstant som är 6,67259 x 10 ^-11 m ³ /kg s ² .
M1 och M2 är de två massorna som lockar varandra.
R är avståndet mellan de två objekten.

Antag att jorden är en av massorna (M1) och en 1 kg sfär är den andra (M2). Kraften mellan dem är 9,8 kg*m/s ² -vi kan beräkna denna kraft genom att släppa 1 kg-sfären och mäta den acceleration som jordens gravitationsfält tillämpar den (9,8 m/s ² ).

Jordens radie är 6, 400, 000 meter (6, 999, 125 meter). Om du kopplar in alla dessa värden och löser för M1, du upptäcker att jordens massa är 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 kilo (6 x 10 ²⁴ kilogram, eller 1,3 x 10 ²⁵ pund).

¹ Det är "mer korrekt" att fråga om massa snarare än vikt eftersom vikt är en kraft som kräver ett gravitationsfält för att bestämma. Du kan ta en bowlingboll och väga den på jorden och på månen. Vikten på månen kommer att vara en sjättedel av den på jorden, men mängden massa är densamma på båda ställena. Till väga jorden, vi skulle behöva veta i vilket objekts gravitationsfält vi vill beräkna vikten. De massa av jorden, å andra sidan, är en konstant.

Ursprungligen publicerat:30 juni 2009

Vanliga frågor om Mass of Earth

Hur beräknas jordmassan?

Eftersom forskare redan känner till planetens jordradie, de använde lagen om universell gravitation för att bestämma jordens massa med avseende på gravitationskraften på ett föremål på jordens yta. Enkelt uttryckt, denna metod använder jordens radie som avståndet.

Vad är det mesta av jordens massa?

Jordens kärna är 15 procent av planetens volym men 30 procent av dess massa. Det mesta av jordens massa är dess mantel. Manteln är 84 procent av dess volym och nästan 70 procent av dess massa. Jordskorpan är bara 1 procent av dess massa.

Hur beräknade Cavendish jordens massa?

Cavendish mätte kraften mellan att locka metallkulor med hjälp av en torsionsbalans. Han kände redan massan av båda sfärerna och avståndet mellan dem. Genom att noggrant mäta kraften mellan dessa sfärer, han beräknade deras dragningskraft. Eftersom jordens gravitationskraft på den mindre bollen kunde mätas genom att väga den, förhållandet mellan de två krafterna gjorde det möjligt att beräkna jordens densitet, med hjälp av Newtons gravitationslag.

Vad är den enkla definitionen av massa?

Massa är måttet på mängden materia i något föremål. På jorden kan vi väga saker för att bestämma massa. Men i yttre rymden, något kan ha mycket massa men inte mycket vikt eftersom tyngdkraften skulle vara liten. Science Planet Research VetenskapAstronomivillkorFloating PlanetScienceAstronomyHow Nomad Planets WorkScienceSpace ExplorationHow Planet Hunting WorksScienceSolsystemet Varför betraktas Pluto inte längre som en planet? ScienceFuture SpaceHur kommer vi att kolonisera andra planeter? ScienceGeophysicsHur mycket väger planeten jorden? ScienceSolsystemet Varför tog det så lång tid att "upptäcka"? Vetenskap Solsystemet Vad är planeterna i solsystemet? Vetenskap Solsystemet Regnar det på andra planeter? Vetenskap Solsystemet Jupiter:Yokozuna av gasjättar, Banisher of PlanetsScienceThe Solar SystemHur kan planeter bildas? ScienceStarsWhite Dwarfs Can Shred Planets to PiecesScienceThe Solar SystemVem namngav Planet Earth? ScienceSpace Exploration Behöver en planet kontinenter för att stödja livet? ScienceSolsystemets planet nio egentligen ett ursprungligt svart hål? ScienceSpace ExplorationHow många planeter i universum kan stödja livet? ScienceStars Kan en planet existera utan en värdstjärna? Vetenskap Solsystemet Varför är planeter nästan sfäriska? Vetenskap Solsystemet NASA tillkännager nytt solsystem packat med sju planeterScienceSolsystemetPluto:Är det trots allt en planet? ScienceSolsystemet Haumea, en dvärgplanet i Kuiperbältet, Har sin egen RingScienceSpace ExplorationNy NASA -satellit jagar efter avlägsna planeterScienceSolsystemetAntik utplånning av dvärgplaneter kan ha skapat Saturnus ringarScienceSolsystemet är jorden den enda planeten med tektoniska plattor? ScienceStars Hur upptäcker astronomer att en stjärna har en planet som kretsar det? ScienceSpace Exploration vatten på exoplaneter? Vetenskap Solsystemet Sanningen bakom Rogue Planet NibiruScienceSolsystemetUranus:Planeten på en mycket lutad axelScienceSolsystemetPlaneter:När månarna blir planeterScienceAstronomi VillkorPlanetariumScienceRymdutforskning10 Anmärkningsvärda planetar SystemScienceStars Så här kommer vi att upptäcka liv på avlägsna exoplaneterScienceSpace ExplorationNASAs Kepler Mission lägger till 100 främmande världar till Exoplanet TallyScienceSpace ExplorationKan amatörastro nomers upptäcker exoplaneter? Vetenskap Framtidsutrymme10 Bästa idéer för interplanetär kommunikationVetenskap Utforskning av rymden LISA:Upptäcka exoplaneter med gravitationsvågorScienceSolsystemetHur NASA planetskydd fungerarVetenskapAstronomivillkorPlanetesimal hypotes Entertainment Planet Research Underhållning Minnesvärda filmer I "Star Wars" blir hela stjärnorna och planeterna förstörda - är det möjligt?