python计算在月球的体重_一个120斤的宇航员到了月球后,他的体重会变多重?
引言:月球是距离地球最近的一颗星球,因此人类最早对它进行探索。在美国人成功登陆月球之后,世界掀起了一股探索月球的热潮。在众多的探索之下,人类逐渐揭开月球的面纱,原来它是一颗贫瘠的星球,但也和地球一样存在引力。
在科学家对月球进行一番探索之后,发现虽然月球上的自然环境完全无法和地球相比,但是它还是存在引力的,而且是地球引力的六分之一。也就是说,如果宇航员想要在月球上像在地球上那样走路,基本是不可能的,宇航员轻轻一跳就能够跳出几米高。因此有网友想知道,一个在地球上重达60千克的宇航员去到了月球上,他的重量会变吗?
要想弄清楚这个问题,首先需要弄清楚质量的概念。在很多人看来,重力其实就是质量。但实际上两者是不同的概念,质量是物体固有的特性,而重力是因为物体拥有质量在万有引力的作用下产生的压力。在物理学上,重量用m表示,而重力用mg表示,它们的差别就在于g,g就是地球上的重力加速度。由此可见重力和重量是两个不同的量,并不能混为一谈。
而且拥有静态质量物体的质量是固有特性,在不损失质量的条件下经过任何的变化,质量也不会发生改变。所以,一个重达60千克的宇航员登上了月球之后,他的重量也还是60千克,改变的只是他的重力,因为月球上的重力加速度和地球重力加速度不同。而导致重力加速度不同的原因则是两者对物体引力的不同,月球上的引力只有地球引力的六分之一。
如果是以重力为讨论点的话,那么同一个人在地球上的不同位置也会受到不同的重力。虽然地球表面上看起来比较光滑,但科学家通过重力场分析发现,地球上的重力场实际上并不规则,有些地方的重力强得多,而有些地方的重力弱一些。比如广州的重力加速度为9.788m/s^2,而北极的重力加速度则达到了9.83245m/s^2。
那么重达60千克的宇航员在月球上受到的重力有多大呢?要想解决这个问题,就需要算出月球的重力加速度,而月球的重力加速度得由万有引力公式F=GMm/r推出来。经过一番计算,我们可以得出月球重力加速度大约为1.63m/s^2,月球重力是地球重力六分之一的说法由此而来。因此重量为60千克的宇航员在月球上的重力为98N,这比地球上的588N要小太多了。也就是说,人类在地球上举不起重达200千克的物体,在月球上轻而易举就能做到。
那么为什么月球的重力只有地球的六分之一呢?这与月球密度有关,密度越小的天体所拥有的引力就越小,密度越大的天体就拥有越大的引力。经过众多科学家的研究发现,宇宙中密度最大的天体应该就是黑洞,因此它也拥有宇宙中最强的引力。黑洞的引力到底有多强的呢?凡是进入它视界范围内的任何东西都会被它吞噬,连光线也无法逃脱。除了黑洞之外宇宙中还存在许多超大密度的天体,例如中子星等等。这些天体都是人类的探索目标,对它们的探索将会推进人类在天文方面的发展。
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