Сила тяжести на других планетах. Физические характеристики планет
Солнечная система сформировалась около 4,57 млрд лет назад из газопылевого облака. Под действием тяготения вещество сжималось: в центре образовалось Солнце, а вокруг него из сталкивавшихся и объединявшихся частиц возникали планеты. Разные условия вблизи и вдали от Солнца связаны с различиями их состава и строения.
Восемь планет делят на две группы. Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Планеты обращаются вокруг Солнца благодаря тяготению; тем же взаимодействием планеты удерживают естественные спутники. У Земли один такой спутник — Луна, у Меркурия и Венеры их нет.
Для Луны и планет земной группы характерна твёрдая наружная оболочка — литосфера. На поверхности выделяют возвышенные и пониженные области; название лунных «морей» не означает наличия в них воды. Удары внешних тел образуют метеоритные кратеры. На Луне и Меркурии практически нет плотной атмосферы; Венера и Марс имеют атмосферы с преобладанием углекислого газа.
Гиганты отличаются большими массами и размерами, быстрым вращением и кольцами из мелких твёрдых частиц. Например, сутки на Юпитере длятся менее 10 ч. В их атмосферах присутствуют водород, гелий и другие соединения, в том числе метан и аммиак. Масса и состав планеты важны, но сами по себе не определяют силу тяжести в рассматриваемой точке.
Поверхностное притяжение зависит и от массы планеты, и от расстояния до её центра. Поэтому нельзя просто умножить земной вес на отношение масс планет. В приведённых оценках g на Меркурии около 3,7 м/с², на Земле 9,8 м/с², у Юпитера около 25 м/с². Для одного тела это соответствует примерно в 2,6 раза меньшей силе тяжести на Меркурии и в 2,6 раза большей у Юпитера по сравнению с Землёй.
Масса Луны примерно в 81 раз меньше земной, расстояние до неё около 380 000 км. Сила тяжести для того же тела на Луне примерно в 6 раз меньше земной. При переносе тела меняются сила тяжести и вес в покое, но его масса сохраняется.
Изучение тяготения связано с развитием космонавтики. К. Э. Циолковский заложил теоретические основы ракетной техники; их развивали учёные и конструкторы, в том числе С. П. Королёв. 4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли. Полёты помогают проверять представления о небесных телах и получать новые знания.
Вокруг Солнца движутся восемь планет: четыре земные и четыре гиганта. Тяготение удерживает планеты и спутники на орбитах. Тяжесть на поверхности зависит от массы и размеров небесного тела; масса переносимого предмета сохраняется.
Сколько планет движется вокруг Солнца?
Восемь: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Плутон относится к карликовым планетам и не включён в эту восьмёрку.
Перечислите планеты земной группы и планеты-гиганты.
Земная группа: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун; внутри этой группы Юпитер и Сатурн называют газовыми, Уран и Нептун — ледяными гигантами.
Какими силами удерживаются спутники на орбитах?
Гравитационным притяжением к планете. Оно изменяет направление скорости спутника и обеспечивает его орбитальное движение. На орбите спутник свободно падает, поэтому отсутствие веса не означает отсутствия тяготения.
Как связаны масса планеты и сила её притяжения?
При неизменных массе пробного тела и расстоянии до центра планеты \(F\propto M\). У поверхности \(F=G\frac{Mm}{R^2}\), поэтому при сравнении разных планет надо учитывать и радиусы. Одна только большая масса не гарантирует пропорционально большего поверхностного веса.
Назовите характерные черты земных планет и гигантов.
| Земные планеты | Гиганты |
|---|---|
| Сравнительно небольшие, преимущественно каменно-металлические, имеют твёрдую поверхность | Гораздо крупнее и массивнее, развитые газовые оболочки; общедоступной твёрдой поверхности нет |
| Атмосферы различны: от крайне разреженной у Меркурия до плотной у Венеры | У всех есть кольца и многочисленные спутники |
| Расположены ближе к Солнцу | Расположены за поясом астероидов; состав газовых и ледяных гигантов различается |
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
1 2Задание 21
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.