Det skulle vara mer korrekt att fråga, "Vad är jordens massa ?" Det snabba svaret på det är ungefär 6 000 000 000 000 000 000 000 000 (6 x 1024) kilogram.
Den intressanta underfrågan är "Hur kom någon på det?" Det är inte som att planeten kliver upp på vågen varje morgon innan den tar en dusch. Mätningen av planetens vikt härleds från den gravitationella attraktion som jorden har för objekt nära den.
Innehåll
Det visar sig att vilka två massor som helst har en gravitationsattraktion för varandra - bokstavligen vilka två som helst i solsystemet. Om du lägger två bowlingklot nära varandra kommer de att attrahera varandra gravitationsmässigt. Attraktionen är extremt liten, men om dina instrument är tillräckligt känsliga kan du mäta gravitationsattraktionen som två bowlingklot har på varandra.
Från den mätningen kunde du bestämma massan av de två föremålen. Detsamma gäller för två golfbollar, men attraktionen är ännu mindre eftersom mängden gravitationskraft beror på föremålens massa.
Isaac Newton visade att man för sfäriska föremål kan göra det förenklade antagandet att hela föremålets massa är koncentrerad i sfärens mitt. I fallet med vår planet skulle sfärens centrum vara jordens centrum.
Följande ekvation uttrycker den gravitationella attraktion som två sfäriska objekt har på varandra:
F =G(M1 x M2/R2)
Antag att jorden är en av massorna (M1) och att en sfär på 1 kg är den andra (M2). Kraften mellan dem är 9,8 kg x m/s 2 — vi kan beräkna denna kraft genom att släppa sfären på 1 kilogram och mäta accelerationen som jordens gravitationsfält applicerar på den (9,8 m/s 2 ).
Jordens radie är 6 400 000 meter (6 999 125 yards). Om du kopplar in alla dessa värden och löser för M1, upptäcker du att jordens massa är 6 000 000 000, 000 000 000 000 000 kilogram (6 x 1024 kilogram eller 1,3 x 1025 pund).
Varför är det "mer korrekt" att fråga om jordens massa snarare än vikt? Vikt är en kraft som kräver ett gravitationsfält för att bestämma. Du kan ta en bowlingklot och väga den på jorden och på månen. Vikten på månen kommer att vara en sjättedel av jordens, men mängden massa är densamma på båda ställena.
Att väga jorden skulle vi behöva veta i vilket objekts gravitationsfält vi vill beräkna vikten. massan av jorden, å andra sidan, är en konstant.
