Quelle est la gravité sur Mars. Les principaux problèmes du vol vers Mars (11 photos)

Comme Amour Haha Ouah Triste En colère

Le 21 mars 2016, la NASA a présenté sur son site Internet la nouvelle carte gravitationnelle de Mars la plus détaillée à ce jour, permettant d'avoir un aperçu de l'intérieur caché de la planète rouge.

« Les cartes gravitationnelles nous permettent de voir l’intérieur d’une planète, un peu comme les rayons X qu’un médecin utilise pour voir l’intérieur d’un patient. Nouveau carte de gravité sera utile pour l'exploration future de Mars, car la connaissance des anomalies gravitationnelles aidera les futures missions à entrer avec plus de précision dans l'orbite de la planète. "De plus, la résolution améliorée de notre carte nous aidera à comprendre les mystères de la formation de certaines régions de Mars", a déclaré Antonio Genova du Massachusetts Institute of Technology. Institut de technologie, auteur principal de la publication de l'étude.

La carte gravitationnelle améliorée offre une nouvelle explication de la façon dont se forment certaines caractéristiques de la frontière séparant les basses terres relativement plates du nord des hautes terres du sud fortement cratérisées. De plus, une équipe de chercheurs, en analysant les marées dans la croûte et le manteau martien provoquées par l'attraction gravitationnelle du Soleil et de deux satellites, a confirmé que Mars possède un liquide extérieur. noyau de pierre. Enfin, en surveillant l'évolution de la gravité de Mars au cours des 11 dernières années, l'équipe a découvert quantité énorme dioxyde de carbone, qui gèle hors de l'atmosphère au-dessus des calottes polaires martiennes en hiver.

Carte de gravité martienne. Un regard sur pôle Nord. Les régions où la gravité est la plus élevée sont indiquées en blanc et en rouge. Bleu désigne des zones de gravité inférieure. Crédits : MIT/UMBC-CRESST/GSFC

La carte a été obtenue à l'aide d'un réseau de trois vaisseaux spatiaux encerclant Mars : Mars Global Surveyor (MGS), Mars Odyssey (ODY) et Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Comme sur d'autres planètes, la force gravitationnelle de Mars se fait sentir vaisseau spatial, et leur orbite change légèrement. Par exemple, la gravité sera un peu plus forte au-dessus d’une montagne et un peu plus faible au-dessus d’un canyon.

Des changements mineurs dans la trajectoire de vol des véhicules ont été enregistrés et envoyés sur Terre. Ce sont ces vibrations qui ont servi à construire la carte champ gravitationnel Planète rouge.

Carte de gravité martienne. Un regard sur pôle Sud. Les régions ayant la gravité la plus élevée sont indiquées en blanc et en rouge. La couleur bleue indique les zones à faible gravité. Crédits : MIT/UMBC-CRESST/GSFC

"AVEC nouvelle carte nous avons pu observer de petites anomalies gravitationnelles d’environ 100 kilomètres de diamètre. Nous avons déterminé l'épaisseur de la croûte martienne avec une résolution d'environ 120 kilomètres. Meilleure résolution aidera à interpréter comment la croûte terrestre a changé dans de nombreuses régions au cours histoire martienne", a ajouté Antonio Genova.

Par exemple, la région de gravité inférieure entre Acidalia Planitia et Tempe Terra s'explique par un système de canaux souterrains qui transportaient l'eau et les sédiments des hautes terres du sud vers les basses terres du nord il y a des milliards d'années, lorsque le climat martien était humide.

Carte gravitationnelle martienne montrant la région volcanique de Tharsis. Les régions bleues avec la gravité la plus faible pourraient être des fissures dans la lithosphère de Mars. Crédits : MIT/UMBC-CRESST/GSFC

Une autre explication de cette anomalie est qu'elle pourrait être liée à l'affaissement ou à la courbure de la lithosphère, la couche externe de Mars, due à la formation de la région de Tharsis. Cette zone est un plateau volcanique s'étendant sur des milliers de kilomètres et contenant les plus grands volcans V système solaire. À mesure que les volcans se développaient, la lithosphère s'affaissait sous leur énorme poids.

La nouvelle carte gravitationnelle a permis à l’équipe de confirmer l’idée selon laquelle Mars possède un noyau rocheux liquide externe, ainsi que d’affiner les mesures des marées martiennes.

Les changements dans la gravité martienne ont déjà été mesurés par les missions MGS et ODY pour observer glace polaire. MRO a été utilisé pour la première fois pour surveiller la masse planétaire. Les scientifiques ont déterminé qu'en hiver, 3 à 4 000 milliards de tonnes de dioxyde de carbone sont gelées hors de l'atmosphère, à partir desquelles se forment les calottes polaires. Cela représente environ 12 à 16 pour cent de la masse de l’atmosphère totale de Mars.

Comme Amour Haha Ouah Triste En colère

Romain Zakharov
rédacteur en chef

L'article explique ce qu'est la gravité, à quoi elle ressemble sur d'autres planètes, pourquoi elle se produit, à quoi elle sert, ainsi que son impact sur divers organismes.

Espace

Les gens rêvent de voyager vers les étoiles depuis l'Antiquité, depuis l'époque où les premiers astronomes examinaient d'autres planètes de notre système et leurs satellites à l'aide de télescopes primitifs, ce qui signifie, à leur avis, qu'elles pouvaient être habitées.

De nombreux siècles se sont écoulés depuis, mais hélas, les vols interplanétaires, et surtout les vols vers d'autres étoiles, sont toujours impossibles. Et le seul objet extraterrestre visité par les chercheurs est la Lune. Mais déjà au début du 20e siècle, les scientifiques savaient que la force de gravité sur les autres planètes est différente de la nôtre. Mais pourquoi ? Qu'est-ce que c'est, pourquoi apparaît-il et peut-il être destructeur ? Nous allons examiner ces questions.

Un peu de physique

Il a également développé une théorie selon laquelle deux objets quelconques font l'expérience force mutuelle attirance. A l’échelle de l’espace et de l’Univers dans son ensemble, ce phénomène se manifeste très clairement. La plupart exemple brillant- c'est notre planète et la Lune qui, grâce à la gravité, tourne autour de la Terre. Nous voyons la manifestation de la gravité dans la vie quotidienne, nous nous y sommes juste habitués et n’y prêtons pas du tout attention. C'est ce qu'on appelle. C'est à cause de cela que nous ne planons pas dans les airs, mais marchons calmement sur le sol. Cela aide également à empêcher notre atmosphère de s’échapper progressivement dans l’espace. Pour nous c'est classiquement 1 G, mais quelle est la force de gravité sur les autres planètes ?

Mars

Mars présente les caractéristiques physiques les plus similaires à celles de notre planète. Bien sûr, y vivre est problématique en raison du manque d’air et d’eau, mais il est situé dans la zone dite habitable. C'est vrai, très conditionnel. Il n’y a pas de chaleur terrifiante comme sur Vénus, de tempêtes séculaires comme sur Jupiter et de froid absolu comme sur Titan. Et les scientifiques dernières décennies tout le monde essaie encore de trouver des méthodes pour le terraformer, créant ainsi des conditions propices à la vie sans combinaison spatiale. Or, quel est le phénomène de gravité sur Mars ? Elle se trouve à 0,38 g de la Terre, soit environ la moitié de celle-ci. Cela signifie que sur la planète rouge, vous pouvez galoper et sauter beaucoup plus haut que sur Terre, et que tous les poids pèseront également beaucoup moins. Et cela suffit amplement pour conserver non seulement son atmosphère actuelle, « fragile » et liquide, mais aussi une atmosphère beaucoup plus dense.

Certes, il est trop tôt pour parler de terraformation, car il faut d'abord au moins simplement y atterrir et établir des vols constants et fiables. Mais la gravité sur Mars est tout à fait adaptée aux futurs colons.

Vénus

Une autre planète la plus proche de nous (outre la Lune) est Vénus. C'est un monde avec des conditions monstrueuses et incroyables atmosphère dense, regarde derrière lequel pendant longtemps personne n'a réussi. Sa présence, d'ailleurs, a été découverte par nul autre que Mikhaïl Lomonossov.

L'atmosphère est la raison effet de serre et terrifiant température moyenne en surface à 467 degrés Celsius ! Les précipitations d'acide sulfurique tombent constamment sur la planète et des lacs d'étain liquide bouillonnent. Une telle gravité inhospitalière est de 0,904 G de celle de la Terre, ce qui est presque identique.

C’est également un candidat à la terraformation, et c’est l’Union soviétique qui a été la première à atteindre sa surface. station de recherche 17 août 1970.

Vidéo : Toutes les vidéos

Jupiter

Une autre planète du système solaire. Ou plutôt, géante gazeuse, composé principalement d'hydrogène, qui devient liquide plus près de la surface en raison de la pression monstrueuse. D'ailleurs, d'après les calculs, il est fort possible qu'un jour il s'enflamme dans ses profondeurs et que nous ayons deux soleils. Mais si cela se produit, alors, c'est un euphémisme, cela n'arrivera pas de sitôt, il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter. La gravité sur Jupiter est de 2,535 g par rapport à la Terre.

Lune

Comme déjà indiqué, le seul objet Notre système (à l’exception de la Terre), où se trouvent les humains, est la Lune. Certes, le débat fait toujours rage pour savoir si ces débarquements étaient une réalité ou un canular. Mais à cause d'elle messe basse la gravité à la surface ne représente que 0,165 g de celle de la Terre.

L'influence de la gravité sur les organismes vivants

La force de gravité a également diverses influences sur les êtres vivants. En termes simples, quand les autres ouvriront-ils mondes habitables, nous verrons que leurs habitants diffèrent grandement les uns des autres selon la masse de leurs planètes. Par exemple, si la Lune était habitée, elle serait habitée par des créatures très grandes et fragiles, et vice versa, sur une planète ayant la masse de Jupiter, les habitants seraient très petits, forts et massifs. Sinon, vous ne pourrez tout simplement pas survivre avec des membres faibles dans de telles conditions, quels que soient vos efforts.

La force de gravité jouera rôle important et lors de la future colonisation de ce même Mars. Selon les lois de la biologie, si on n’utilise pas quelque chose, il s’atrophie progressivement. Les astronautes de l'ISS sur Terre sont accueillis avec des chaises à roulettes, car en apesanteur, leurs muscles sont très peu sollicités et même un entraînement de force régulier n'aide pas. Ainsi, la progéniture des colons d’autres planètes sera au moins plus grande et physiquement plus faible que leurs ancêtres.

Nous avons donc compris quelle est la gravité sur d'autres planètes.

Attention, AUJOURD'HUI seulement !

D'un point de vue technique, le vol humain Mars semble, au stade actuel du développement de la cosmonautique, une entreprise pas plus complexe que l'expédition vers Lune. Les experts estiment que la technologie elle-même est presque prête à organiser la première expédition interplanétaire. Mais avant qu’une mission habitée sur Mars ait lieu, les scientifiques devront résoudre de nombreux problèmes médicaux et biologiques. De plus, il est déjà évident aujourd'hui qu'en élaborant une stratégie Projet Mars le facteur humain sera la principale priorité, et les personnes seront le maillon le plus vulnérable de la mission, déterminant en grande partie la possibilité même de sa mise en œuvre.

Le soutien médical et biologique à l'expédition habitée sur Mars est nouvelle tâche pour les scientifiques. L'utilisation de nombreux principes, méthodes et moyens éprouvés de soutien médical et biologique pour les vols orbitaux habités en vue d'une mission sur Mars est inacceptable. Parmi les fonctionnalités vol interplanétaire— en particulier, des conditions différentes de communication avec la Terre, une alternance d'influences gravitationnelles et une période limitée d'adaptation à la gravité avant le début des activités à la surface de Mars, une augmentation du rayonnement, un manque de champ magnétique.

Un vol orbital de 438 jours à la station, réalisé à la fin du siècle dernier, Monde» médecin-cosmonaute Valéria Polyakova a montré l'absence de restrictions médicales et biologiques fondamentales à long terme missions spatiales. À l'heure actuelle, aucun changement significatif n'a été identifié dans le corps humain qui pourrait empêcher une nouvelle augmentation systématique de la durée de la maladie. vols spatiaux et la mise en œuvre de l'expédition sur Mars », souligne le directeur de l'Institut des problèmes médicaux et biologiques, académicien Anatoli Grigoriev.

Le problème de la protection des astronautes contre le rayonnement galactique et solaire est une autre affaire. rayonnement cosmique, qui augmentera considérablement en dehors de la magnétosphère terrestre. Sur deux ans de vol, la dose totale de rayonnement peut être le double de la dose autorisée. Il est donc nécessaire de développer une protection anti-radiation particulière. Actuellement, les promoteurs ont tendance à donner la priorité à la protection structurelle : des réservoirs contenant du carburant, de l'eau et d'autres fournitures sont situés autour du compartiment d'habitation. Cela offre une protection d'environ 80 à 100 g/cm2.

Les astronautes peuvent être gravement irradiés lorsqu’ils se trouvent à la surface de Mars. Mesures effectuées par l'appareil russe HEND installé sur Appareil américain Mars Odyssée, a montré que pendant éruptions solaires l'intensité du flux de neutrons réfléchi par la surface de la planète peut augmenter plusieurs centaines de fois et atteindre des doses mortelles pour les astronautes. Ils peuvent donc atterrir sur surface martienne uniquement pendant les périodes de « calme » solaire.

Un autre problème est la nutrition des astronautes. Il semblerait que cette pratique soit élaborée depuis des années. Équipage vaisseau spatial en attendant les mêmes qu'aujourd'hui, les produits lyophilisés (séchés). Ajoutez simplement de l'eau, faites chauffer et servez. Cependant, aussi bons et savoureux soient-ils, ces produits doivent être diversifiés avec des aliments plus familiers. L'idée d'avoir des oiseaux sur le navire pour que les astronautes puissent manger des œufs a été abandonnée. Comme l'ont montré des expériences, les poussins nouveau-nés n'ont jamais été capables de s'adapter à l'apesanteur. Cela s'est avéré plus facile avec le poisson et les crustacés, mais ils poussent trop lentement et il est peu probable que les astronautes puissent manger du poisson frais en route vers Mars. Ce que l'on peut dire en toute confiance, c'est qu'il y aura une serre à bord du vaisseau spatial interplanétaire. C'est vrai que c'est petit.

Des spécialistes de l'Institut des problèmes médicaux et biologiques ont conçu un prototype de « jardin spatial ». Il s'agit d'un cylindre dans lequel est placé un tas de rouleaux imprégnés d'engrais. Sa surface intérieure est recouverte de centaines de diodes rouges et bleues qui jouent le rôle de rayons du soleil. Les rouleaux tournent au fur et à mesure que les plantes grandissent, rapprochant ainsi leurs sommets de la source de lumière. Alors que les légumes verts germent sur certains rouleaux, vous pouvez déjà en récolter sur d'autres. Une installation prototype permet d'obtenir environ 200 grammes de légumes verts tous les quatre jours. À mesure que le nombre de rouleaux et de sources lumineuses augmente, la productivité de la machine augmente. En plus de fournir de la nourriture, « l’espace agriculture"permettra également de résoudre le problème de la régénération atmosphérique à bord d'un vaisseau spatial interplanétaire.

Ensuite, il y a les problèmes d’eau. On estime qu’un astronaute a besoin de 2,5 litres d’eau par jour. Il doit donc y en avoir plusieurs tonnes à bord. Une partie de l’eau sera remise en circulation grâce à des systèmes de régénération. Option idéale— création de systèmes physiques et chimiques fermés sur le navire, à l'aide desquels une circulation complète des substances est réalisée. Mais, apparemment, il s’agit d’un avenir plutôt lointain.

Il y a des tâches et nature psychologique. À cause de longue distance Vers Mars, un signal radio ne circulera que dans une seule direction pendant 20 à 30 minutes. Le centre de contrôle n’a tout simplement pas suffisamment de temps pour intervenir lorsque des situations d’urgence surviennent. Terre, dans meilleur scénario, deviendra consultant et le principal processus décisionnel se déplacera à bord du navire.

Et avant le début de l’expédition habitée sur Mars, les scientifiques tenteront de résoudre bon nombre de ces problèmes au cours de l’expérience russe « Mars-500 ». Il ne s'agira pas d'un vol réel, mais d'une simulation très précise : un équipage de six personnes passera 520 jours dans un complexe au sol composé de cinq modules étanches et interconnectés. L'un d'eux simulera la surface de Mars.

Les modules sont remplis d'équipements qui enregistrent toutes sortes de paramètres à l'intérieur et surveillent les indicateurs médicaux des testeurs. Il sera important pour les scientifiques de comprendre comment les gens agissent en équipe dans un environnement similaire aux conditions d'un vol martien. Tous les résultats – depuis l’évolution des relations au sein de l’équipe jusqu’au régime alimentaire – seront analysés par des spécialistes. Cela permettra un maximum situations possibles, qui peuvent survenir lors d'un vol réel, et contribuer à leur résolution.

Aujourd'hui, de nombreuses personnes sont déjà prêtes à participer au « vol interplanétaire au sol » – principalement des hommes. Dans une certaine mesure, cela est compréhensible : il est déjà devenu clair que les femmes, physiologiquement et qualités psychologiques sont bien moins susceptibles que les hommes d’être les premiers à poser le pied sur Mars. Six personnes participeront à l'expérience, même si dans le vol proprement dit vers la planète, l'expédition ne comprendra que quatre personnes.

Il convient de noter que peu après l’annonce de l’expérience Mars-500 en Russie, les États-Unis ont également commencé à recruter des volontaires pour un vol simulé. Certes, les testeurs n'y passeront que quatre mois.

Chacun de nous a déjà pensé à la vie en dehors de la Terre, mais tout le monde ne sait pas quel rôle son champ magnétique joue dans la viabilité d'un corps. L'hypothèse des scientifiques selon laquelle la vie sur Mars est possible est fondée. Quelles conditions sont nécessaires pour cela et quel rôle le champ magnétique joue dans le maintien de la vie, lisez ci-dessous.


Champ magnétique de Mars

Le champ magnétique est une sorte de coque protectrice qui rejette tout impacts négatifs vent, charges électriques Soleil ou autres planètes. Toutes les planètes ne disposent pas d’un tel champ de protection ; il est produit par des processus thermiques et dynamiques internes se produisant au centre du corps cosmique. Les particules de métal en fusion, lorsqu'elles sont en mouvement, créent un courant électrique dont la présence sur la planète participe à la création d'une couche protectrice.

Le champ magnétique de Mars existe clairement ; il est distribué très faiblement et inégalement. Ceci s'explique par l'immobilité du noyau refroidi par rapport à la surface. Il existe des endroits sur la planète où la manifestation du champ est plusieurs fois supérieure à la force d'influence dans d'autres zones de la quatrième planète. Le magnétomètre Mars Global Surveyor a établi la présence du champ magnétique le plus puissant au monde. sections sud, pendant que côté nord il n'a pratiquement pas été installé par l'appareil.

Le champ magnétique sur Mars était auparavant assez puissant ; il a un caractère résiduel, préservant ce qu'on appelle le paléomagnétisme. Ce champ n'est pas suffisant pour protéger du rayonnement solaire ou des effets des vents. Ainsi, la surface non protégée ne laisse aucune possibilité à l’eau ou à d’autres particules de s’attarder.

À la question de savoir si Mars possédait un champ magnétique et s'il existe maintenant, nous pouvons répondre positivement en toute confiance. La présence d'un petit champ sur une planète voisine suggère qu'il existait plus tôt et qu'il avait une plus grande force qu'aujourd'hui.

Pourquoi Mars a-t-elle perdu son champ magnétique ?

Il existe une théorie selon laquelle il y a 4 milliards d'années, le champ magnétique de la planète rouge était assez puissant. Il était semblable à celui de la Terre et était réparti de manière stable à la surface de sa croûte.

Collision avec quelqu'un corps cosmique grandes tailles, ou, comme le prétendent certains chercheurs, plusieurs gros astéroïdes, a affecté les processus dynamiques internes du noyau. a cessé de produire des courants électriques, ce qui a affaibli le champ de Mars, sa répartition est devenue hétérogène : elle est devenue plus forte dans certaines zones, tandis que d'autres restent non protégées. Dans ces endroits, le Soleil est deux fois et demie plus fort que sur Terre.

Quelle est la force de la gravité sur Mars ?

En raison du champ magnétique faible et inégalement réparti, la gravité sur Mars a des paramètres tout aussi faibles. Pour être plus précis, comparée à la gravité terrestre, elle est 62 % plus faible. Par conséquent, tous les sujets situés ici perdent parfois leur vraie masse.

La force de gravité sur Mars dépend de plusieurs paramètres : la masse, le rayon et la densité. Malgré le fait que la superficie de Mars est proche de celle de la Terre, il existe de grandes différences dans la densité et les diamètres des planètes ; la masse de Mars est inférieure de 89 % à celle de la Terre.

Disposant de données provenant de deux planètes similaires, les scientifiques ont calculé la force gravitationnelle de Mars, qui est assez différente de celle de la Terre. La force de gravité sur Mars est aussi faible que le champ magnétique. La faible gravité réorganise le fonctionnement d'une créature vivante. Par conséquent, un long séjour à bord de l’avion rouge peut avoir un impact négatif sur la santé. Si un moyen de surmonter les conséquences est trouvé faible attraction sur la santé humaine, l’heure de l’exploration d’autres planètes approche à grands pas.

En plus de la force de gravité, il existe une quantité sur la planète elle-même : la constante gravitationnelle, qui montre la force de gravité entre les planètes. Il est calculé par rapport à deux planètes, Mars et la Terre, Mars et le Soleil séparément, en tenant compte de la distance qui les sépare. Cette valeur est fondamentale, puisque la distance qui les sépare dépend aussi de la force gravitationnelle des planètes.

Calcul de la gravité martienne

Pour trouver la force de gravité sur Mars, il faut appliquer la formule :
G = m(Terre) m(Mars) /r2
Voici la constante gravitationnelle, r est la distance aux centres de la Terre et de Mars.
En substituant les valeurs, on obtient
5.97 1024 0.63345 6.67 10-11 /3.488=3.4738849055214
Ainsi, la valeur de la gravité martienne est de 3,4738849055214 N.

Pourquoi est-ce différent sur Mars ?

La gravité de Mars par rapport à la Terre dépend de la taille des planètes, de leur masse et de la distance entre leurs centres. Planète avec plus grande masse fournit le plus grand degré attraction gravitationnelle. Ainsi, la Terre, ayant plus grande masse, rend plus grande force gravité par rapport à Mars. À mesure que la distance entre les planètes augmente, la force de gravité entre elles diminue.

La gravité terrestre, ayant haute performance, capable de une plus grande force, plutôt que d’attirer des objets sur Mars. Ainsi, la gravité terrestre, par rapport à la gravité martienne, permet de maintenir une activité vitale et une vitalité sur Terre. Sur Mars, la faible gravité ne retient même pas l’eau à la surface de la planète.

Une analyse comparative de la nature de la force gravitationnelle sur Mars par rapport à la force gravitationnelle de la Terre permet de répondre à la question de savoir pourquoi il n'y a pas de champ magnétique sur Mars comme sur Terre.

Malgré la similitude des deux planètes : zones, présence calottes glaciaires polaires, inclinaison similaire de l'axe de rotation et changement climatique, Mars et la Terre ont différences significatives. La pression sur Mars est inférieure de 99 992,5 millibars à la pression sur Terre. La température saisonnière de Mars est plusieurs fois inférieure à celle de la Terre. Donc, en hiver, il était enregistré indicateur minimum-143 degrés, en été la surface chauffe jusqu'à 35 degrés Celsius.

Les scientifiques sont occupés à réfléchir aux conditions dans lesquelles la vie serait possible à la quatrième distance du Soleil. Sur à l'heure actuelle Les recherches sur la planète rouge ne suffisent pas à collecter des données, car le faible champ magnétique et la force gravitationnelle compliquent le séjour d'une personne sur la planète, ou plutôt exposent son corps à des changements indésirables, difficilement compatibles avec la vie.

Les gens rêvent de voyager vers les étoiles depuis l'Antiquité, depuis l'époque où les premiers astronomes examinaient d'autres planètes de notre système et leurs satellites à l'aide de télescopes primitifs. De nombreux siècles se sont écoulés depuis, mais hélas, les vols interplanétaires, et surtout les vols vers d'autres étoiles, sont toujours impossibles. Et le seul objet extraterrestre visité par les chercheurs est la Lune.

Nous savons que La gravité est la force avec laquelle la Terre attire différents corps.

La force de gravité est toujours dirigée vers le centre de la planète. La gravité confère une accélération à un corps, appelée accélération. chute libre et est numériquement égal à 9,8 m/s 2. Cela signifie que tout corps, quelle que soit sa masse, en chute libre (sans résistance de l'air), change sa vitesse pour chaque seconde de chute de 9,8 m/s.

Utiliser la formule pour trouver l'accélération de la gravité

La masse des planètes M et leur rayon R sont connus grâce à des observations astronomiques et des calculs complexes.

et G est la constante gravitationnelle (6,6742 10 -11 m 3 s -2 kg -1).

Si l'on applique cette formule pour calculer accélération gravitationnelleà la surface de la Terre (masse M = 5,9736 1024 kg, rayon R = 6,371 106 m), on obtient g=6,6742 * 10 *5,9736 / 6,371*6,371 = 9,822 m/s2

La valeur standard (« normale ») adoptée lors de la construction de systèmes d'unités est g = 9,80665 m/s 2 , et dans les calculs techniques, ils prennent généralement g = 9,81 m/s 2 .

Valeur standard g a été défini comme l'accélération « moyenne » en quelque sorte due à la gravité sur Terre, approximativement égale à l'accélération due à la gravité à 45,5° de latitude au niveau de la mer.

En raison de la gravité vers la Terre, l’eau coule dans les rivières. Un homme saute et tombe sur Terre parce que la Terre l'attire. La Terre attire à elle tous les corps : la Lune, l'eau des mers et des océans, les maisons, les satellites, etc. Grâce à la force de gravité, l'apparence de notre planète change constamment. Les avalanches descendent des montagnes, les glaciers bougent, des chutes de pierres se produisent, de la pluie tombe et les rivières coulent des collines vers les plaines.

Tous les êtres vivants sur terre ressentent son attraction. Les plantes « ressentent » également l’action et la direction de la gravité, c’est pourquoi la racine principale pousse toujours vers le bas, vers le centre de la terre, et la tige pousse toujours vers le haut.

La Terre et toutes les autres planètes en mouvement autour du Soleil sont attirées par elle et les unes par les autres. Non seulement la Terre attire les corps vers elle, mais ces corps attirent également la Terre vers eux. Ils s’attirent les uns les autres ainsi que tous les corps sur Terre. Par exemple, l'attraction de la Lune provoque des flux et reflux d'eau sur Terre, dont d'énormes masses s'élèvent dans les océans et les mers deux fois par jour jusqu'à une hauteur de plusieurs mètres. Ils s’attirent les uns les autres ainsi que tous les corps sur Terre. Par conséquent, l’ATTRACTION MUTUELLE DE TOUS LES CORPS DE L’UNIVERS EST APPELÉE GRAVITÉ UNIVERSELLE.

Pour déterminer la force de gravité agissant sur un corps de n'importe quelle masse, il faut multiplier l'accélération de la gravité par la masse de ce corps.

F = g * m,

où m est la masse du corps, g est l'accélération de la chute libre.

La formule montre que la valeur de la gravité augmente avec l’augmentation du poids corporel. Il est également clair que la force de gravité dépend également de l’ampleur de l’accélération de la gravité. Alors, on conclut : pour le corps masse constante la valeur de la gravité change avec le changement de l'accélération de la gravité.

Utiliser la formule pour trouver l'accélération de la gravité g=GM/R 2

Nous pouvons calculer les valeurs g à la surface de n'importe quelle planète. La masse des planètes M et leur rayon R sont connus grâce à des observations astronomiques et des calculs complexes. où G est la constante gravitationnelle (6,6742 10 -11 m 3 s -2 kg -1).

Les planètes ont longtemps été divisées par les scientifiques en deux groupes. Le premier, ce sont les planètes type de terre: Mercure, Vénus, la Terre, Mars, et plus récemment Pluton. Ils se caractérisent par des tailles relativement petites, un petit nombre de satellites et état solide. Les autres sont Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune - des planètes géantes constituées d'hydrogène et d'hélium gazeux. Ils se déplacent tous autour du Soleil sur des orbites elliptiques, s’écartant d’une trajectoire donnée si une planète voisine passe à proximité.

Notre « premier station spatiale" -Mars. Combien pèsera une personne sur Mars ? Il n'est pas difficile de faire un tel calcul. Pour ce faire, vous devez connaître la masse et le rayon de Mars.

Comme on le sait, la masse de la « planète rouge » est 9,31 fois inférieure à la masse de la Terre et son rayon est 1,88 fois inférieur au rayon. globe. Par conséquent, grâce à l'action du premier facteur, la gravité à la surface de Mars devrait être 9,31 fois inférieure, et grâce au second, 3,53 fois supérieure à la nôtre (1,88 * 1,88 = 3,53 ). Au final, cela représente un peu plus d’un tiers du pouvoir terrestre gravité (3,53 : 9,31 = 0,38). Il s'agit de 0,38 g de celui de la Terre, soit environ la moitié de celui-ci. Cela signifie que sur la planète rouge, vous pouvez galoper et sauter beaucoup plus haut que sur Terre, et que tous les poids pèseront également beaucoup moins. De la même manière, vous pouvez déterminer la contrainte de gravité sur n'importe quel corps céleste.

Déterminons maintenant la contrainte gravitationnelle sur la Lune. La masse de la Lune, comme nous le savons, est 81 fois inférieure à la masse de la Terre. Si la Terre avait une masse aussi petite, la force de gravité à sa surface serait 81 fois plus faible qu’elle ne l’est actuellement. Mais selon la loi de Newton, la balle attire comme si toute sa masse était concentrée au centre. Le centre de la Terre est situé à une distance du rayon terrestre de sa surface, le centre de la Lune est à une distance du rayon lunaire. Mais rayon lunaire est 27/100 de celle de la Terre, et en diminuant la distance de 100/27 fois, la force d'attraction augmente de (100/27) 2 fois. Cela signifie que la contrainte gravitationnelle finale sur la surface de la Lune est

100 2 / 27 2 * 81 = 1 / 6 terrestre

Il est curieux que si l’eau existait sur la Lune, un nageur ressentirait la même chose dans un étang lunaire que sur Terre. Son poids diminuerait de six fois, mais le poids de l’eau qu’il déplace diminuerait du même montant ; le rapport entre eux serait le même que sur Terre, et le nageur plongerait dans l'eau de la Lune exactement autant qu'il plonge ici.

accélération de la chute libre à la surface de certains corps célestes, m/s 2

Soleil 273.1

Mercure 3,68-3,74

Vénus 8.88

Terre 9.81

Lune 1.62

Cérès 0,27

Mars 3.86

Jupiter 23.95

Saturne 10.44

Uranium 8,86

Neptune 11.09

Pluton 0,61

Comme le montre le tableau, une valeur presque identique de l'accélération due à la gravité est présente sur Vénus et est de 0,906 depuis la Terre.

Admettons maintenant que sur Terre, un astronaute-voyageur pèse exactement 70 kg. Alors pour les autres planètes on obtient valeurs suivantes poids (les planètes sont classées par ordre croissant de poids) :


Mais sur le Soleil, la gravité (attraction) est 28 fois plus forte que sur Terre. Corps humain y pèserait 20 000 N et serait instantanément écrasé par son propre poids.

Si nous devons voyage dans l'espace selon les planètes du système solaire, nous devons nous préparer au fait que notre poids va changer. La force de gravité a également divers effets sur les êtres vivants. En termes simples, lorsque d’autres mondes habitables seront découverts, nous verrons que leurs habitants diffèrent grandement les uns des autres en fonction de la masse de leurs planètes. Par exemple, si la Lune était habitée, elle serait habitée par des créatures très grandes et fragiles, et vice versa, sur une planète ayant la masse de Jupiter, les habitants seraient très petits, forts et massifs. Sinon, vous ne pourrez tout simplement pas survivre avec des membres faibles dans de telles conditions, quels que soient vos efforts. La force de gravité jouera un rôle important dans la future colonisation de ce même Mars.



Avez-vous aimé l'article? Partagez avec vos amis !