一个100千克的铁球在太阳系的其它行星上不同引力下重量各是多少呢?

bdqnwqk4个月前问题15

一个100千克的铁球在太阳系的其它行星上不同引力下重量各是多少呢?

重量主要有两个含义:

一个是质量的意思。国务院1984年2月27日发布的《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》中决定重量这个概念在我国1986年1月1日起停止使用,并特别慎重声明:人民日常生活贸易中,习惯称质量为重量。如果这里重量是质量的意思的话,那么一个100千克的铁球在太阳系的其它行星上不同引力下重量都是100公斤。因为物体的静质量是不变的。

重量的另一个意思是由于物体具有质量而受到地球引力产生的对支持物的压力,重量与引力(这里近似的等于重力)紧密相联,大小相等。如果重量这里指的是这个的话,那一个100千克的铁球在太阳系的其它行星上不同引力下重量是不一样的。我们知道重量即重力G重=mg,其中m为质量,g为星球的表面重力加速度。因此只要求得这个星球表面的重力加速度,就能知道铁球在这个星球的重量。根据万有引力公式求得g≈GM/r,这里G为万有引力常数,大小为6.67x10^-11牛·米²/千克²,下面我们具体计算一下大小:

水星上:质量M水=3.302x10^23千克,半径r水=2439.7千米,那么重力加速度=GM水/r水=3.70米/秒²,则这个铁球在水星上的重量=m=100x3.7=370牛。

金星上:质量M金=4.8685x10^24千克,半径r金=6051.8千米,那g金=8.87米/秒²,则这个铁球在金星上的重量G金=887牛。

地球上:我们都知道g地=9.798米/秒²,则这个铁球在地球上的重量为979.8牛。

同理火星上:g火=3.71米/秒²,则G火=371牛。

木星上:g木=24.79米/秒²,则G木=2479牛。

土星上:g土=10.44米/秒²,则G土=1044牛

天王星上:g天=8.87米/秒²,则G天=887牛。

海王星上:g海=11.15米/秒²,则G海=1115牛。

质量是物质的内禀属性,不论处于何种环境,其值都不会变化。特别是质量守恒定律指出,物质的质量是不会凭空减少或者凭空被创造的。

地球的质量和别的星球虽然不一样,但是一个质量是100kg的物体不论放在质量大还是小的星球上,其质量都是100kg,不会有任何变化。我们不防来看看质量的定义:

质量分为重力质量和惯性质量,重力质量定义为:m=F重力/g。g是一个常数,也称为重力加速度。这个式子的意义就在于不论物质的质量大小如何、密度如何,不同的物质如果从星球表面同一高处落下,都是同时着地的,意味着这些物质具有相同的重力加速度,即g对所有物体都一直。从而反推质量就是一个常数,只是星球的质量不一样,100kg物质所受的重力不一样而已。

对于惯性质量,其是衡量物质改变运动状态难易的度量。科学家们通过测量表明,给物质施加一个力,然后比上物质的加速度得到的是一个常数,而且这个常数和重力质量一致。所以,现代物理学认为俩个质量本质是一致的,是同一个物理量。

所以,上述的论述表明,物质的质量是物质固有属性,不会变化的。