Среди разных планет Солнечной системы человека больше всего очаровывает Марс. Жизнь, колонизация, атмосфера – все в Красной планете вызывает поток вопросов. Среди них есть достаточно практические – например о том, каков будет вес человека на Марсе.
Чему равен вес на Марсе?
Сам по себе вес – это физическая сила, которая имеет направление (вектор приложения) и отражает то, как объект давит на опору (поверхность, на которой он стоит). Она выражается в Ньютонах. Но в повседневной жизни этим словом принято называть массу тела в килограммах, граммах, центнерах, тоннах и других подобных единицах измерения.
Формула веса – P = m * g, в которой m обозначает массу. Буква g – это ускорение свободного падения, которое показывает то, с какой силой нас притягивает к себе Земля.
Оно примерно равно 9,8 м/с^2 – такое округление вполне допустимо в вычислениях. Небольшая разница в значениях g возникает при изменении высоты – например при подъеме в гору. Также притяжение уменьшается по мере приближения к экватору. Но все эти колебания незначительны. Сильнее же всего гравитация изменяется в зависимости от планеты, на которой проводятся измерения. Именно из-за этого то, сколько весит человек на Земле, сильно отличается от его веса на Марсе.
Несмотря на то, что эту планету считают наиболее похожей на Землю среди всех объектов Солнечной системы, его атмосфера в десятки раз слабее земной. Она представляет собой лишь тонкую пленку, преимущественно состоящую из углекислого газа и покрывающую его поверхность. Очевидно, что на планете, не способной удержать возле себя плотный слой газа, гравитация также будет очень слабой – по крайней мере, значительно меньше земной. И такое предположение верно, так как сила притяжения на Земле намного больше, чем зафиксированная на Марсе. Гравитация на этой планете составляет всего лишь 3,711 м/с^2. Следовательно, и вес на Марсе будет намного меньше земного. Для сравнения, разница между земной и марсианской гравитацией составляет примерно 6,1м/с^2. Если же выразить эту разницу в процентах, то получится, что сила притяжения Марса составляет 37,9% от земной, то есть в 2,64 раза меньше.
Расчет марсианского веса
Представить разницу веса можно при помощи простого сравнения. Проведем мысленный эксперимент. Предположим, что у нас есть объект массовой в 100 килограмм. Легко подсчитать, что на Земле его вес составлять P = 100 кг * 9,8 м/с^2 = 980 Н. Это значит, что на земную поверхность это тело будет давить с силой в 980 Ньютонов – достаточно много. Теперь отправим тело на поверхность Марса и посмотрим, что произойдет с ним там. По той же формуле вычислим уже новую силу тяжести тела: P = 100 кг * 3,711 м/с^2 = 371,1 Н. Теперь взятый нами объект стал почти втрое легче. 371 Ньютонов – вес, который вполне под силу поднять обычному человеку. При изначальной массе в 100 кг это значимое изменение. В пересчете на Земные единицы измерения это объект, весящий около 37 килограмм.
Попробуем с помощью формулы рассчитать вес человека, земная масса которого – 60 килограмм.
P марс. = (60 кг : 9,8 м/с^2) * 3,711 м/с^2 = 22,72 кг.
В этой формуле мы делим массу тела на ускорение падения Земли и умножаем на его марсианский аналог, получая вес тела на Марсе. Можно представить более простой эквивалент формулы, приведенной выше, просто умножив ту же массу на разницу между g на Земле и Марсе в процентах:
P марс. = 60 кг * 37,9% = 22,74 кг
Таким образом получается, что на Марсе вес обычного взрослого человека становится меньше веса семилетнего земного ребенка.
Если же вы не хотите заниматься вычислениями самостоятельно, то можете воспользоваться калькулятором марсианского веса ниже. С помощью него произвести вычисление веса можно будет в любой момент.
Калькулятор веса на Марсе
Знания о силе притяжения и весе предметов на его поверхности очень важны для ученых. На данный момент их используют для того, чтобы планировать посадку аппаратов для исследования поверхности. Здесь неправильный расчет или его отсутствие может закончиться крушением и потерей связи с дорогостоящими марсоходами. А в будущем это пригодится и кораблям с землянами на борту. Также гравитация скажется на них и после высадки – от притяжения планеты зависит суточная норма нагрузки на тренажерах, которая нужна, чтобы предотвратить повреждение мышц. Таким образом, предварительные вычисления могут спасти здоровье колонистов.
Впрочем, в наши дни о Марсе стало известно так много, что теперь он захватывает умы не только ученых-астрономов и космонавтов. Вы тоже можете начать свою собственную марсианскую миссию, прочитав и о других интересных фактах, связанных с этой планетой.