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测出地球半径的人
人们在很早的时分就晓得了地球是球体。最先的学霸毕达哥拉斯第一个提议了地球的观念,而亚里士多德归纳了证实地球是球体的三种办法:1.越往北走,北极星越高;越往南走,北极星越低;
2.远航的船只先显现帆樯顶,渐渐显现船身;
3.在月蚀的时分,地球投到月球上的形态为圆形。
既然地球是球体,怎么丈量地球的半径呢?古希腊的埃拉托斯特尼第一个丈量了地球的半径。埃拉托斯特尼
他的丈量办法是如许的:夏至日,太阳光直射北回归线。而埃及的都市塞恩(这日阿斯旺水坝相近)恰巧在北回归线相近,因而夏至日的中午,太阳光会笔直于塞恩的程度面,射入塞恩的一口深井中。与此同时,在塞恩朔方的都市亚历山大,太阳光并不直射大地。他经过丈量此时亚历山大城中一个石塔的高和影子长度的瓜葛,得到了此时太阳光与笔直大地方位的夹角,大略为7度。由于太阳到地球的间隔远宏大于地球的半径,是以太阳光来到地球时亲近于平行光。从上图中的多少瓜葛也许看出:亚历山大和塞恩与地心连线的夹角即是7度,因而两座都市之间的间隔大略是地球圆周长的7/。经过丈量两座都市之间的间隔,就得到了地球的周长和半径。今朝咱们晓得,地球赤道的周长大略km,而半径大略km。测出地球品质的人
尽管早在两千多年前,地球半径就被丈量出来了,然而丈量出地球品质倒是十八世纪的事了,也即是三百年前。牛顿为明白释苹果为甚么能落地,提议了万有引力定律:天然界的大肆两个物体之间都互相吸引,引力巨细与两者品质的乘积成正比,与间隔的平方成反比。写成公式即是:此中,F是引力,G是万有引力常数,别离是两个物体的品质,r是两者的间隔。假如两个物体的尺寸远远小于它们之间的间隔,就也许把物体看成点来责罚。然而假如物体间隔对比近,那末两者的间隔到底从甚么地点最先策画,就对比繁杂了。然而,假如是品质散布匀称的球体,两者之间的万有引力仍旧对比好算的,那即是把它们球心的间隔代入抒发式中的r便可。例如,地球上有一个苹果。苹果比拟于地球半径很小,因而也许把苹果看做一个点。此时苹果与地心之间的间隔即是地球半径R,设地球品质为M,苹果品质为m,两者之间的万有引力即是:这个力即是地球对物体的吸引力,它亲近于物体的重力,在这边,咱们且则觉得它就即是物体的重力。人们把重力与物体品质的比称为重力加快率:如许,咱们就也许得到。这个公式就称为黄金公式。古希腊光阴人们就丈量出了地球半径R=km,牛顿以后,人们又丈量出了重力加快率g=9.8N/kg,因而,只要要丈量出万有引力常数,就也许晓得地球的品质了。牛顿在年的巨著《天然哲学的数学旨趣》中完全地提议了万有引力定律,然而限于实习前提,牛顿自己并没有丈量出这个量。直到一百多年以后,英国科学家卡文迪许才经过精致的扭秤实习丈量出了G的数值。卡文迪许扭秤实习行使了细小形变强调的办法,旨趣图以下:用一根线吊挂一根木棒,木棒双侧各安置一个小铅球,再用两个大铅球去吸引小铅球。此时木棒就会产生转化,经过丈量转化的角度,卡文迪许就也许策画两球之间的吸引力,再经过万有引力公式,策画出万有引力常数的值。今朝的丈量了局是,也即是说,两个品质为1kg的球相距1m时,引力惟有,这么小的引力,怪不得牛顿没有测出来。经过以上环节,人们毕竟也许策画地球品质了,大略是。卡文迪许丈量了万有引力常数,得以策画地球品质,因而人们称卡文迪许为“测出地球品质的人。”为了怀念卡文迪许,英国剑桥大学物理系实习室被定名为“卡文迪许实习室”,这也是今朝全国上最顶尖的实习室之一。阿基米德能撬起地球吗?
此刻咱们毕竟也许议论撬地球的题目了!咱们晓得,阿基米德的光阴,人们还没有领会引力的观念。咱们且则觉得阿基米德是要在地球上撬起一个与地球雷同品质的物体,那末他是不是做得到呢?遵循阿基米德发觉的杠杆旨趣:一个杠杆要均衡,两段施加的力与力臂的乘积理当相等,即:,如许一来,假如想用小力去撬动大物体,就须要小力的力臂远宏大于大物体重力的力臂。假如阿基米德有kg,而地球品质为,阿基米德要撬动地球,力臂就须如果地球那一段力臂长度的倍。假如阿基米德要把地球撬起1厘米,那末遵循杠杆臂长的比例瓜葛,阿基米德一端所须要降落的间隔即是米,大略相当于6万光年。也即是说,阿基米德想仰仗自己重力撬起地球的话,即便一实在习设置都打算好了,况且他也许以光速疏通,他也须要6万年的光阴才气将地球撬起一厘米。显然,这是不行能的。阿基米德的豪言壮语点破了杠杆旨趣,然而却漠视了地球与人在品质上的庞大差异。本篇文章摘录自:这是我的第一册科普书《极端钟智商疏通》,全书公有三个章节,别离是乐趣的数学、奇奥的物理、身旁的科学,适当初高中及以上的群人人群,用极端钟的光阴,得到一些乐趣的学问。在科学当前,不再有身份和学历和的差别,每限度都能在轻便喜悦的气氛中餍足猎奇心与求知欲,感想科学的魅力。今朝在铛铛、京东、天猫有售。指南针为啥能指南?地球内部有电流吗?
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