作业帮人们是如何算出地球的质量
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/07/08 06:07:14
人们是如何算出地球的质量
人们是如何算出地球的质量
人们是如何算出地球的质量
利用牛顿的万有引力定律!假设一个质量很小的物体在贴近地球表面的轨道绕地球转动!这时可以认为物体的转动半径是地球半径!再测量出物体的速度!根据万有引力定律,f=GMm/r2.这里的f就是物体的向心力,f=mv2/r.这里r是轨道半径.
地球的质量有多大？
在搞清楚“质量”的概念以后，有关地球质量的研究就自然而然地摆到了科学家们的面前。人们意识到地球是如此之大，以至于根本不可能用任何方法得到一个能改变其运动状态的力，而且，人们也绝对无法称出地球的重力质量。但如果换一个角度考虑，我们可以不去直接称地球的重量。如果我们在距地心一定远的地方测出某个常见物体所受的重力，就可以将其与该物体在地球表面距地心这样大的距离内所受到的重力...
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地球的质量有多大？
在搞清楚“质量”的概念以后，有关地球质量的研究就自然而然地摆到了科学家们的面前。人们意识到地球是如此之大，以至于根本不可能用任何方法得到一个能改变其运动状态的力，而且，人们也绝对无法称出地球的重力质量。但如果换一个角度考虑，我们可以不去直接称地球的重量。如果我们在距地心一定远的地方测出某个常见物体所受的重力，就可以将其与该物体在地球表面距地心这样大的距离内所受到的重力引力相比较，在该物体质量已知的条件下，就可求出地球的质量。
尽管如此，我们仍有一个麻烦，即地球引力其实非常小，以至于只有在它作用于巨大的物体时才显露出来。我们认为，与其他有巨大破坏力的作用力一样，地球引力是十分强大的，这主要是因为我们将它与硕大的地球联系起来了。而当它仍用于诸如一个铁块这样的物体时，它产生的重力引力是那么小，以至于人们几乎无法测到它。
英国科学家亨瑞·卡文迪许于1798年开始解决这一问题。他将一条细线系于一个轻质木棒的中端，并在木棒的两端各系上一个小铅球，从而制成了一个简单的装置，木棒可绕悬线自由扭动。这样，只需轻轻一碰，木棒两端的小球就可改变装置的运动状态。利用这一方法，卡文迪许测出了不同作用力产生的“扭矩”。
而后，卡文迪许将两个较大的金属球分别装于这两个小球的附近，这两个金属球与两个小球之间的引力使悬线发生轻微的扭动。根据扭臂的长度，卡文迪许计算出了两对球体之间的相互的吸引力，进而他根据两对球体的中心距和各球的质量，以及位于地表的相同球体所受的重力（该重力大于两球间的相互作用力），与两对球体间吸力的差值计算出了地球的质量。
卡文迪许认为地球的质量约为6×1024千克。这一数据直至今天仍一直被科学界所认可。因而，卡文迪许的研究可以说是在该领域的首创。
参考资料：http://218.63.248.165/Resource/Book/Edu/KPTS/TS009010/0016_ts009010.htm
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