Масса планеты земля в тоннах. Сколько весит Земля? Как рассчитать массу планеты? История попыток определения размера планеты

В среднем Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн. Это число содержит 21 знак после запятой - если визуально представить такую цифру, то от количества нулей зарябит в глазах! При этом определить массу Земли не так просто, как скажем, вес арбуза. Ведь невозможно взять и взвесить на весах целую планету! Так сколько весит Земля? Немало прошло веков, прежде, чем ученые нашли ответ на этот вопрос.

Представление о параметрах Земли – немного истории

На заре человечества существовали свои понятия о размере, форме и массе Земли. В представлении древних людей, модель Земли напоминала полусферу («плоскую тарелку»), размещенную на трех китах и огромной черепахе, стоящей в самом основании этой пирамиды мироздания. Как вариант, вместо китов могли выступать слоны. Как бы там ни было, в древности существовало единое мнение – Земля была плоской и имела свой край.

В эпоху Средневековья представления о форме и весе Земли претерпели первые прогрессивные изменения. Первооткрывателем сферической формы Земли стал Джордано Бруно, который за свои убеждения был отправлен на костер инквизиции. Другой весомый вклад в науку о Земле внес кругосветный путешественник Магеллан, на практике подтвердивший теорию о том, что Земля круглая.

Сколько весит наша Земля – первые открытия

Итак, Земля является физическим телом и обладает определенными свойствами, основное из которых – вес. Это открытие средневековых ученых дало начало целому ряду научных открытий и исследований. Сколько же весит Земля? Согласно законам физики, весом называют силу воздействия тела на опору. Однако Земля не имеет опоры в физическом смысле. Получается, что и веса у Земли никакого нет. А вот масса есть, да еще и какая!

Сколько весит Земля в кг?

Впервые определить размер Земли попытался древнегреческий ученый Эрастосфен. Измеряя с помощью палки тень в разных городах Греции и сравнивая результаты, Эратосфен получил формулу вычисления объема Земли.

Это интересно!

На этих страницах вы можете узнать:
Сколько весит облако
Сколько весит танк
Сколько весит мозг
Сколько весит яйцо
Калькулятор веса

Затем был знаменитый итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей, открывший в XVII веке закон свободного падения. Эстафету великих открытий принял Исаак Ньютон, благодаря которому мир узнал о законе гравитации. Итак, согласно этому закону, сила притяжения двух тел прямо пропорциональна их массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Теперь осталось только использовать формулы и вычислить, сколько весит Земля. Впервые массу Земли определил шотландский доктор Н. Мэкелин в 1774 году. По результатам вычислений, масса планеты составила 5,879 секстиллионов тонн. Впрочем, в настоящее время этот показатель несколько увеличился – до 5,976 секстиллионов тонн .

Земля весит около 5,976 секстиллионов тонн.

Однако эти расхождения никак не являются свидетельством наличия неточностей в расчетах средневекового ученого. Наоборот, данные измерения поражают своей точностью, а расхождение показателей объясняется постоянным увеличением массы нашей Земли за счет оседания космической пыли. Каждый год Земля становится тяжелее примерно на 30 000 тонн!

Кстати, на основе принципа гравитации можно измерить вес Земли достаточно просто. На нить подвешиваем маленький груз и измеряем его точное положение. Рядом располагаем тонну свинца. Взаимное притяжение между двумя телами заставит маленький груз немного отклониться в сторону – менее, чем на 0,00002 мм. Это очень маленькая величина, однако на ее основе можно вычислить массу Земли. Достаточно измерить силу земного притяжения по отношению к весу и силу притяжения маленького груза к свинцу. На основании полученной относительной разницы можно рассчитать массу Земли.

Распределение массы Земли

Известно, что по составу наша планета неоднородная. Итак, вот примерное распределение общей массы Земли (по убывающей):

Мантия – оболочка, состоящая из силикатов железа, кальция и магния. Ее масса составляет 4,043 х 10 24 кг
Ядро, в состав которого входит железо и никель - около 1,93 х 10 24 кг
Земная кора, являющаяся средой обитания человечества – 0,026 х 10 24 кг
Гидросфера – на ее долю приходится около 0,0014 х 10 24 кг
Атмосфера занимает примерно 0,0000051 х 10 24 кг

Сколько весит Земля – по сравнению с другими планетами?

Наша Земля – самая большая среди планет Земной группы. К примеру, масса Марса составляет около 0,108 земного веса, Венеры – 0,815, а Меркурия – 0,055.

А вот планеты-газовые гиганты во множество раз больше Земли и во столько же тяжелее. Если сравнивать с Юпитером, то наша планета легче в 317,8 раз – впрочем, до этого «великана» далеко любому другому «обитателю» Солнечной системы. Для сравнения: Сатурн тяжелее Земли в 95,1 раз, Нептун – в 17,2 раза, Уран – в 14,5 раз.

Теперь мы знаем, сколько весит Земля, а также соотношение ее массы к весу других планет Солнечной системы.

Массу Солнца можно найти из условия, что тяготение Земли к Солнцу проявляется в качестве центростремительной силы, удерживающей Землю на ее орбите (орбиту Земли для упрощения мы будем считать окружностью)

Здесь масса Земли, среднее расстояние Земли от Солнца. Обозначая продолжительность года в секундах через имеем. Таким образом

откуда, подставляя числовые значения , находим массу Солнца:

Ту же формулу можно применить для вычисления массы какой-либо планеты, имеющей спутника. В этом случае среднее расстояние спутника от планеты, время его обращения вокруг планеты, масса планеты. В частности, по расстоянию Луны от Земли и числу секунд в месяце указанным способом можно определить массу Земли.

Массу Земли можно определить также, приравнивая вес какого-либо тела к тяготению этого тела к Земле, за вычетом той составляющей тяготения, которая проявляется динамически, сообщая данному телу, участвующему в суточном вращении Земли, соответствующее центростремительное ускорение (§ 30). Необходимость указанной поправки отпадает, если для такого вычисления массы Земли мы воспользуемся тем ускорением тяжести, которое наблюдается на полюсах Земли Тогда, обозначив через средний радиус Земли и через массу Земли, имеем:

откуда масса Земли

Если среднюю плотность земного шара обозначить через то, очевидно, Отсюда средняя плотность земного шара получается равной

Средняя плотность минеральных пород верхних слоев Земли равна примерно Стало быть, ядро земного шара должно иметь плотность, значительно превышающую

Исследование вопроса о плотности Земли на различных глубинах было предпринято Лежандром и продолжено многими учеными. По выводам Гутенберга и Гаалька (1924 г.) на различных глубинах имеют место примерно следующие значения плотности Земли:

Давление внутри земного шара, на большой глубине, по-видимому громадно. Многие геофизики считают, что уже на глубине давление должно достигать атмосфер, на квадратный сантиметр В ядре Земли, на глубине около 3000 и более километров давление, возможно, достигает 1-2 млн. атмосфер.

Что касается температуры а глубине земного шара, то достоверно, что она выше (температура лавы). В шахтах и буровых скважинах температура повышается в среднем на один градус на каждые Предполагают, что на глубине около температура доходит до 1500-2000° и далее остается постоянной.

Рис. 50. Относительные размеры Солнца и планет.

Полная теория движения планет, излагаемая в небесной механике, позволяет вычислить массу планеты по наблюдениям того влияния, которое данная планета оказывает на движение какой-либо другой планеты. В начале прошлого столетия были известны планеты Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран. Было замечено, что движение Урана обнаруживает некоторые «неправильности», которые указывали на то, что за Ураном находится ненаблюденная планета, влияющая на движение Урана. В 1845 г. французский ученый Леверье и независимо от него англичанин Адаме, исследовав движение Урана, вычислили массу и местоположение планеты, которую еще никто не наблюдал. Только после этого планета была найдена на небе как раз в том месте, которое было указано вычислениями; эта планета была названа Нептуном.

В 1914 г. астроном Ловелл аналогичным путем предсказал существование еще одной планеты, находящейся еще дальше от Солнца, чем Нептун. Только в 1930 г. эта планета была найдена и названа Плутоном.

Основные сведения о больших планетах

(см. скан)

В приведенной таблице содержатся основные сведения о девяти больших планетах солнечной системы. Рис. 50 иллюстрирует относительные размеры Солнца и планет.

Кроме перечисленных больших планет, известно около 1300 весьма малых планет, так называемых астероидов (или планетоидов) Их орбиты в основном находятся между орбитами Марса и Юпитера.

> > > Масса Земли

Узнайте точно, какая масса Земли – третьей планеты Солнечной системы. Описание формулы расчета, уравнение с составляющими и конечный результат массы планеты.

Достигает отметки в 5.9736 х 10 24 кг. Это крупное число, но, чтобы наш мозг попал в шоковое состояние, то в полном виде – 5 973 600 000 000 000 000 000 000 000 кг. Вау!

Как узнать массу Земли?

Но ведь интереснее узнать, как вообще смогли понять, какая масса Земли? Все дело в гравитации, которую наша планета оказывает на ближайшие объекты.

Физика говорит нам, что любые тела с массой притягиваются. Если вы положите рядом два бильярдных шарика, то они будут стремиться к соседнему. Эта сила не заметна нам, но приборы улавливают благодаря своей чувствительности. Это вычисление поможет вывести массу обоих.

Ньютон предположил, что масса сферических объектов сосредоточена в их центрах. Тогда можно воспользоваться уравнением:

F = G (M1* M2/R 2).

F – сила тяжести между ними.
G – постоянная = 6.67259 × 10 -11 м 3 /кг с 2 .
-M1 и M2 – притягивающиеся массы.
R – дистанция между ними.

Допустим, что одна из масс представлена Землей, а второй будет килограммовая сфера. Сила между ними – 9.8 кг * м/с 2 . Земной радиус – 6 400 000 м. Если добавите эти значения в формулу, то получите 6 x 10 24 кг.

Важно отметить, что в вопросе правильно использовать слово «масса», а не «вес», потому что последнее понятие выступает силой, которая нужна для вычисления гравитационного поля. Можно взять мяч и взвесить его на Земле и Луне, и отметка будет меняться. Но масса – стабильное число и земная – постоянна.

Кажется, что это много, но не будем забывать, что в нашей системе есть объекты и крупнее. Например, наша звезда превосходит земную массу в 330000 раз, а Юпитер в 318 раз. Есть, конечно, и крошки. Так марсианская масса занимает лишь 11% земной.

Нам повезло из-за наивысшего показателя планетарной плотности в системе – 5.52 г/см 3 . Это значение досталось от металлического ядра, вокруг которого сосредоточен слой скалистой мантии. Менее плотные планеты, вроде гигантского Юпитера, представлены водородом и прочими газами. Теперь вы знаете чему равна масса Земли.

Миллиарды людей живут на планете, и даже не задумываются, сколько вокруг интересного, необычного. Интересные факты о планете Земля начинают рассказывать еще на школьных уроках преподаватели географии, астрономии, физики. Но, полученная информация истирается в памяти, а в процессе эволюции поступают новые факты. Главное, о планете Земля нужно знать как можно больше, чтобы нынешним поколениям жилось комфортно, и им хотелось сохранить ее для потомков.

Многие ученые ведут исследования в области изучения Земли, и они делятся своими знаниями.

На сегодняшний день наиболее интересные факты о планете Земля:

Солнце – не самая большая по размерам звезда. Но Земля меньше ее почти в 1,5 млн. раз.
На Земле тоже существуют фазы, аналогичные Лунным.
В чайной ложке почвы мелких живых организмов гораздо больше, чем людей на Земле.
Прежде чем появились деревья, планета была заселена грибами гигантских размеров.
В галактике высчитано не меньше 2 миллиардов планет, аналогичных Земле.
Внутри Земли есть ядро, температура которого достигает температуры Солнца.

О множестве интересных фактов, связанных с нашей планетой, большинство из людей даже не слышали, и потому, хотелось бы рассказать о них более подробно. Например, о том, что только на единственной из всех планет – Земле, вода способна приобретать жидкое, твердое и газообразное состояние.

Скорость Земли

На 1 оборот вокруг центра Солнечной системы Земле требуется 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд (1 астрономический год). Но для удобства за календарный год принято считать 365 дней, а оставшееся время «накапливается» и добавляет по одному дню к каждому високосному году. Орбитальное расстояние равно 942 млн км. Исходя из расчетов, скорость Земли составляет 30 км в секунду или 107000 км/час.

Масса Земли

Масса Земли довольно относительная величина, которая постоянно изменяется. Масса земли составляет 5,97219 ? 1024 кг. Масса увеличивается за счет оседания на поверхность планеты космической пыли, падения метеоритов и пр., благодаря чему масса Земли ежегодно увеличивается примерно на 40000 тонн. А вот из-за рассеивания газов в космическое пространство масса Земли снижается примерно на 100000 тонн в год.

Площадь Земли

Площадь поверхности Земли составляет 510 072 000 км,? из которых водные просторы занимают 361 132 000 км?, что составляет 70,8% поверхности Земли. Площадь суши 148 940 000 км? это составляет 29,2 % площади поверхности Земли. Из-за того что вода покрывает значительно больше поверхности планеты, логичнее было назвать нашу планету Вода.
Объем Земли равен 10,8321 х 1011 км?.

Тектонические плиты

Кора планеты разделена на определенные участки, которые ученые называют тектоническими плитами. Они плавают вверху магматических недр и имеют возможность смещаться, переходить одна под другую. Этот процесс помогает атмосфере избавляться от углерода, который образуется за счет отмирания микроскопических растений и живых организмов в океане. Останки выделяют углерод, который опустившись на дно, проходит вглубь и возвращается обратно. Таким образом, скольжение тектонических плит является способом переработки углерода. Это охраняет планету от перегрева, и образования парникового эффекта.

Поскольку известно, что передвижение тектонических плит – это признак жизни Земли, прекращение землетрясений для людей – это плохой признак. Также это движение плит влияет на извержение вулканов и горообразование, а это подтверждает факт того, что когда-то существовали огромные континенты, которые меняли свою конфигурацию, то распадаясь, то собираясь вновь.

Что интересно, то, что этот процесс продолжается и теперь, и каждый год плиты литосферы, передвигаются на несколько сантиметров. Это означает что, когда-нибудь образуется новый континент.

Много удивительных фактов, связанных с планетой Земля, можно привести в пример. Но даже ученые не всегда могут объяснить те или другие происходящие явления.

Например, в далекие времена, когда люди пытались понять устройство мироздания, появлялось много мифов. О том, что Земля плоская как блюдо, и лежит на спинах животных. Когда происходили землетрясения, индейцы, к примеру, объясняли это тем, что черепаха сделала шаг.

Современные ученые объясняют появление «дрожи земли» столкновением тектонических плит. И с этим явлением связано много интересных фактов. Например, что:

ежедневно – 8000 землетрясений происходят незаметно для человека;
ежегодно на планете случается 500 тысяч землетрясений;
явления разрушительной силы случаются на Земле совсем не часто.

Земля не шар

Привычное для людей выражение, что Земля круглая, в некоторой степени ошибочно. Форма земного шара больше напоминает приплюснутый сфероид. Это означает, радиус планеты по экватору больше, чем от полюса к полюсу. Интересный факт, что наиболее высокой горой является Джомолунгма. Но наиболее отдаленную от центра Земли точку представляет собой не она, а гора в Эквадоре – Чимборасо.

Вода и Атмосфера

Землю называют Голубой планетой отнюдь не из-за голубого неба, которое видят люди. Человеку в космосе был открыт потрясающий вид, после чего Земля получила это название. А увидели космонавты, что всего 30% растет над уровнем моря, а остальные 70% – голубой океан. Мало кто знает, но 75% атмосферы Земли, которые дают всем живым организмам жизнь, содержатся всего в первых 10 километрах над поверхностью.

Магнитное поле

Земной шар – это большой магнит, с расположенными сверху и снизу планеты магнитными полюсами, находящимися рядом с географическими полюсами, и формирующими магнитное поле. Это – магнитосфера, которая простирается на тысячи километров от планеты, и защищает все живое на Земле от радиации и другого вреда. Всем известно, что у Земли есть спутник – Луна, но мало кому известно, что существуют еще два дополнительных астероида небольших размеров, каждый из которых имеет собственную траекторию движения.

Удивительная планета Земля

Узнать все тайны, все интересные факты о прекрасной планете – невозможно. Все знают, что это единственное место во вселенной, где есть жизнь. В земной коре больше всего кислорода, а в ядре – 88% железа, которое в расплавленном виде формирует магнитное поле земного шара. В результате всемирного потепления растет уровень Мирового океана. Людям стоит обеспокоиться этим фактом, а еще вероятно, придется в скором времени пересматривать соотношение суши и воды.

Камни

Интересный факт движения камней, существует в Калифорнии. Этот процесс не связан с тектоническим процессом. Странно то, что камни в Долине смерти перемещаются сами, оставляя четкие следы на поверхности пересохшего озера. Ученые давно наблюдают за этим движением, и никак не могут объяснить это загадочное явление. И хотя нет свидетелей тому, как они «ходят», но за последние 7 лет, камни преодолели расстояние в 200 метров, и особенно быстро они «бегают» зимой.

Продолжая тему интересных фактов о странных камнях, стоит сказать о тровантах, в Румынии. Как утверждают люди, проживающие в тех местах, камни размножаются, как кактусы. На гладкой поверхности круглого валуна появляется сначала нарост, который слегка отделяется, и начинает довольно быстро расти. Растут прямо из земли камни и в России. К таким необъяснимым явлениям люди относятся с почитанием. Считается, что прикоснувшись к таким камням можно получить крепкое здоровье и силу.

Когда заходит речь о ходящих камнях, вспоминается гипотеза о магнитном поле Земли. Ученые стали исследовать вулканическую лаву, и вопросов появилось еще больше, чем ответов.

Перечислять занимательные факты о нашей планете можно до бесконечности. И каждый день появляется что-то такое, о чем никто не задумывался. Но с появлением новых технологий, разделов науки и различных процессов, происходящих в природе – появляется все больше возможностей узнать полезную информацию, и объяснить все, что считалось мистическим.

Земля - уникальная планета солнечной системы. Она не самая маленькая, но и не самая крупная: занимает пятое место по габаритам. Среди планет земной группы она является крупнейшей по массе, диаметру, плотности. Планета располагается в космическом пространстве, и узнать, сколько весит Земля, сложно. Ее же нельзя положить на весы и взвесить, поэтому об ее весе говорят, суммируя массу всех веществ, из которых она состоит. Приблизительно этот показатель равен 5,9 секстиллиона тонн. Чтобы понимать, какая это цифра, можно ее просто математически записать: 5 900 000 000 000 000 000 000. От этого количества нулей как-то рябит в глазах.

История попыток определения размера планеты

Ученых всех веков и народов пытались найти ответ на вопрос о том, сколько весит Земля. В древние времена люди предполагали, что планета - это плоская тарелка, которую держат киты и черепаха. В некоторых нациях вместо китов были слоны. В любом случае разные народы мира представляли планету плоской и имеющей свой край.

Во времена Средневековья представления о форме и весе изменились. Первым, кто заговорил о сферическом виде, был Дж. Бруно, однако, за свои убеждения его казнила инквизиция. Другой вклад в науку, который показывает радиус и массу Земли, внес путешественник Магеллан. Именно он предположил, что планета круглая.

Первые открытия

Земля - физическое тело, имеющее определенные свойства, среди которых есть и вес. Это открытие позволило начать самые разные исследования. По физической теории вес - это сила действия тела на опору. Учитывая, что Земля не имеет никакой опоры, можно сделать вывод, что у нее нет веса, а вот масса имеется, и большая.

Вес Земли

Впервые определить размер планеты пытался Эратосфен - древнегреческий ученый. В разных городах Греции он проводил замеры тени, а после сравнивал полученные данные. Таким образом он пытался рассчитать объем планеты. После него провести вычисления пытался итальянец Г. Галилей. Именно он открыл закон свободного тяготения. Эстафета по определению того, сколько весит Земля, была принята И. Ньютоном. Благодаря попыткам сделать замеры, он открыл закон гравитации.

Впервые определить, сколько весит Земля, удалось шотландскому ученому Н. Мэкелин. По его вычислениям масса планеты составляет 5,9 секстиллионов тонн. Сейчас этот показатель увеличился. Различия в весе связано с оседанием на поверхности планеты космической пыли. Примерно тридцать тонн пыли ежегодно остаются на планете, делая ее тяжелее.

Масса Земли

Чтобы точно узнать, сколько весит Земля, необходимо знать состав и вес веществ, из которых состоит планета.

Мантия. Масса этой оболочки составляет примерно 4,05 Х 10 24 кг.
Ядро. Эта оболочка весит меньше мантии - всего 1.94 Х 10 24 кг.
Кора земная. Данная часть очень тонкая и весит всего 0,027 Х 10 24 кг.
Гидросфера и атмосфера. Эти оболочки весят 0,0015 Х 10 24 и 0,0000051 Х 10 24 кг, соответственно.

Сложив все эти данные, получаем вес Земли. Однако по разным источникам масса планеты различна. Так сколько весит планета Земля в тоннах, и сколько весят другие планеты? Вес планеты составляет 5,972 Х 10 21 т. Радиус - 6370 километров.

На основе принципа гравитации можно с легкостью определить вес Земли. Для этого берется нить, и на нее подвешивается маленький груз. Его местоположение определяется точно. Рядом размещают тонну свинца. Между двумя телами возникает притяжение, из-за которого груз отклоняется в сторону на незначительное расстояние. Однако даже отклонение в 0,00003 мм дает возможность вычислить массу планеты. Для этого достаточно измерить силу притяжения по отношению к весу и силу притяжения малого груза к большому. Полученные данные позволяют провести расчеты массы Земли.

Масса Земли и других планет

Земля является самой большой планетой земной группы. По отношению к ней масса Марса составляет около 0,1 земного веса, а Венера - 0,8. составляет около 0,05 от земного. Газовые гиганты во много раз крупнее Земли. Если сравнить Юпитер и нашу планету, то гигант больше в 317 раз, а Сатурн тяжелее в 95 раз, Уран - в 14. Есть планеты, которые весят больше Земли в 500 раз и более. Это огромные газовые тела, расположенные за пределами нашей солнечной системы.