Gravity on Earth vs Moon
Gravity er et begreb, der forbindes med stof. Et gravitationsfelt er defineret for masser, der er et gravitationsfelt omkring hver masse, der er proportional med massen, og omvendt proportional med afstanden fra massen i kvadrat. Tyngdekraften på jorden og månen er ekstremt vigtige, når det kommer til videnskabelige eksperimenter såsom satellitopsendelser, beregning af satellitbaner, bemandede rummissioner, beregning af asteroiders stier og mange flere. Der er flere metoder til at kortlægge jordens og månens gravitationsfelt. Nogle er meget præcise metoder, og nogle metoder har en betydelig fejlmargin. I denne artikel vil vi diskutere metoderne til måling af jordens og månens gravitationsfelter, anomalierne af gravitationsfelterne for disse to objekter, vigtigheden af præcis kortlægning af jordens og månens tyngdekraft, størrelserne af disse to felter og deres forskelle.
Jordens gravitationsfelt
Jordens gravitationsfelt er let beregneligt, hvis vi antager jorden som en perfekt kugle. Hvis det er tilfældet, ved blot at erstatte jordens masse og jordens radius med ligningen g=GM/R2 kan vi få en værdi for 'g' på jordens overflade. Men jordens gravitationsfelt er ikke ensartet. Derfor kræves der mere avancerede og præcise teknikker såsom satellitkortlægning for at måle jordens korrekte gravitationsfelt. Den gennemsnitlige eller normale gravitationsfeltstyrke på jordens overflade er 9,8066 meter pr. sekund i kvadrat. Dette varierer med stedets højde og breddegrad.
Månens gravitationsfelt
Månens gravitationsfelt kan ikke måles direkte ved hjælp af videnskabelige eksperimenter udført på månen. Det er nødvendigt at bruge fjerntliggende teknikker såsom satellitkortlægning. Det eneste problem ved at bruge satellitkortlægning til at kortlægge månens gravitationsfelt er månens synkrone rotation og omdrejning. På grund af denne grund er kun den nærmeste side af månen nøjagtigt kortlagt. Den anden side af månen er ikke kortlagt korrekt. Månen har også gravitationelle anomalier. Da månens masse er cirka 1/80 af jorden, og radius er cirka 1/3,7 af jorden, viser en simpel beregning, at tyngdefeltet på jordens overflade er lig med 1,63 meter pr. sekund i kvadrat. Dette er 16,7 % procent af jordens gravitationsfeltintensitet. Det betyder, at en masse på 100 kg, der ville give en vægt på 980 N, ville give en vægt på kun 163 n på jorden. Dette er cirka 1/6 af vægten på jorden.
Hvad er forskellen mellem tyngdekraften på jorden og månen?
• Tyngdekraft eller gravitationsfeltintensitet på jordens overflade er lig med 9,8 m/s2, mens månens gravitationsfeltintensitet på månens overflade kun er 1,63 m/s2.
• Jordens gravitationsfelt er meget præcist kortlagt, mens månens gravitationsfelt er dårligt kortlagt.
• Jordens tyngdekraft er stærk nok til at holde en atmosfære, mens månens tyngdekraft ikke er stærk nok.
