Con questo calcolatore del peso su altri pianeti puoi controllare quanto peseresti se atterrassi su un altro pianeta all’interno del nostro sistema solare.
Introduzione
Un giorno probabilmente saremo in grado di viaggiare in qualche parte del sistema solare, proprio allo stesso modo con cui adesso ci spostiamo in aereo da una parte all’altra del nostro pianeta.
Ma la vita sugli altri pianeti (o sui loro satelliti) porta con se molte sfide per l’essere umano. Una di queste è quella che attiene alle diverse forze di gravità (e quindi anche del peso corporeo).
Tutti abbiamo visto gli astronauti che si muovevano sulla Luna saltando come se lassù ci dovesse essere una piccola frazione della forza di gravità presente sulla terra. Ma sarà sempre così altrove nello spazio? Oppure l’essere umano è destinato anche nello spazio a restare schiacciato dal peso del suo stesso corpo?
Sappiamo che la Luna è un satellite della Terra è che è più piccola (ha un diametro ed ha una massa minore della Terra). Non è quindi una sorpresa che la Luna eserciti una forza gravitazionale minore di quella della Terra. Ma di quanto minore?
Sappiamo che le maree derivano dall’attrazione gravitazionale esercitata dalla Luna sulle masse d’acqua e che la forza centrifuga nasce dal movimento reciproco della terra e della luna.Quindi possiamo intuire che la forza gravitazionale della luna sia importante: pur così “piccola” e così influente, ininfluente in termini di forza di gravità non lo è proprio, neppure a 384.400 Km di distanza!
La risposta al nostro “di quanto minore” ci viene dalla legge gravitazionale di Newton di cui (molto brevemente) parleremo di seguito.
Tuttavia prima di andare avanti è opportuno introdurre alcune nozioni base di fisica.
Calcola il tuo peso sui pianeti
Massa, forza, peso
Nel linguaggio comune i termini “massa” e “peso” molto spesso vengono utilizzati come sinonimi, ma in realtà non sono sinonimi: queste grandezze sono state ampiamente studiate da centinaia di anni e sono impiegate in modo assolutamente disambiguo.
Vediamole nello specifico.
la massa
La massa di un qualsiasi oggetto materiale è,
- una proprietà fondamentale dello stesso oggetto;
- una misura numerica della sua inerzia;
- una misura fondamentale della quantità di materia nell’oggetto.
Spesso le varie definizioni di massa sembrano essere circolari, perché si tratta di una qualità così fondamentale che è difficile definirla in termini di qualcos’altro.
Tutte le quantità meccaniche possono essere definite in termini di massa, di lunghezza e di tempo. Il simbolo di massa solitamente utilizzato è la “m”, mentre nel Sistema Internazionale (SI) la sua unità di misura è il chilogrammo (Kg).
Ancorché la massa di un oggetto venga normalmente considerata come una proprietà immutabile, la massa non è più costante alle velocità che si avvicinino alla velocità della luce. Da questa definizione evinciamo che,
- se un oggetto sulla Terra un massa “m”,
- la avrà anche sulla Luna, anche su Marte o su qualsiasi altro pianeta.
la forza
In fisica, una qualsiasi influenza che tenda a cambiare il movimento di un oggetto viene considerata come una forza.
Nell’universo, stando alle nostre attuali conoscenze esistono quattro forze fondamentali:
- la forza di gravità,
- la forza nucleare debole,
- la forza elettromagnetica,
- la forza forte nucleare,
Anche se ci sono molte eccezioni, le leggi di Newton descrivono l’azione in generale delle forze nel provocare i movimenti.
Nel Sistema Internazionale (SI) l’unità di misura della forza è il Newton (N).
il peso
Il peso di un oggetto viene definito come la forza di gravità gravante sullo stesso oggetto.
Dato che anche il peso è una forza, la sua unità nel Sistema Internazionale (SI) è il Newton (N).
Per quanto riguarda un oggetto che sia in caduta libera – relativamente al quale l’unica forza che agisce su di esso è la gravità – l’espressione del suo peso è rappresentata dalla “seconda” legge di Newton:
P = F = m * g
Laddove,
- P: peso,
- F: forza esterna,
- g: accelerazione di gravità,
- Per un corpo qualunque, posto a livello del mare e a 45° di latitudine g vale circa 9,8 m/s2;
- ma, come detto, il valore di g cambia da un posto all’altro e varia al variare dell’altitudine;
- All’equatore quindi il peso di un corpo si riduce di 1/193 rispetto al polo;
- m: massa.
SullaTerra. Mediamente sulla Terra il peso di un oggetto che ha una massa pari ad 1 Kg vale:
P = m * g = 1 Kg * 9,81 m * s-2 = 9,81 N
Sulla Luna. Sulla Luna la forza di gravità è circa sei volte più bassa che sullaTerra. Un astronauta che ha un peso di 800 Newton (N) sulla Terra, sulla Luna peserà 800/6 = 133 N.
La massa dello stesso astronauta sarà però la stessa sulla Terra, sulla Luna o in qualsiasi altro luogo.
La legge gravitazionale di Newton
Secondo la legge gravitazionale, due corpi dotati di massa si attraggono in modo direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale alla loro distanza elevata al quadrato. Questo significa che ilpeso di un “primo corpo” dipende,
- dalla sua massa,
- dalla massa di un “secondo corpo”,
- dall’accelerazione gravitazionale,
- e dalla distanza di questi due corpi.
Più precisamente:
F = G * m * M / r2
laddove,
- F: forza gravitazionale (peso)
- G : costante gravitazionale
- m: massa del primo corpo
- M: massa del secondo corpo
- r: distanza dei due corpi
Questa semplice “vecchia” formula (risale infatti al diciassettesimo secolo) è ciò tutto quanto ci è necessario per calcolare il nostro peso sulla Luna, su Marte e su altri pianeti derl sistema solare.
Ed è grazie a questa formula che abbiamo potuto realizzare il nostro calcolatore.
Le masse, le forze di gravità ed i raggi di alcuni corpi celesti
Le masse dei vari pianeti e del sole
| Rango | Nome | Massa (kg) |
|---|---|---|
| 1 | Sole | 1.9891 x 1030 |
| 2 | Giove | 1.8986 x 1027 |
| 3 | Saturno | 5.6846 x 1026 |
| 4 | Nettuno | 10.243 x 1025 |
| 5 | Urano | 8.6810 x 1025 |
| 6 | Terra | 5.9736 x 1024 |
| 7 | Venere | 4.8685 x 1024 |
| 8 | Marte | 6.4185 x 1023 |
| 9 | Mercurio | 3.3022 x 1023 |
| 10 | Luna | 7.349 x 1022 |
| 11 | Plutone | 1.25 x 1022 |
La forza di gravità superficiale dei pianeti e di quella del sole
| Rango | Nome | Forza di gravità superficiale (m * s-2 ) |
|---|---|---|
| 1 | Sole | 274 |
| 2 | Giove | 24.92 |
| 3 | Nettuno | 11.15 |
| 4 | Saturno | 10.44 |
| 5 | Terra | 9.798 |
| 6 | Urano | 8.87 |
| 7 | Venere | 8.87 |
| 8 | Marte | 3.71 |
| 9 | Mercurio | 3.7 |
| 10 | Luna | 1.62 |
| 11 | Plutone | 0.58 |
Il raggio medio volumetrico dei pianeti e del sole
| Rango | Nome | Raggio medio volumetrico (Km) |
|---|---|---|
| 1 | Sole | 696000 |
| 2 | Giove | 69911 |
| 3 | Saturno | 58232 |
| 4 | Urano | 25362 |
| 5 | Nettuno | 24622 |
| 6 | Terra | 6371 |
| 7 | Venere | 6051.8 |
| 8 | Marte | 3389.5 |
| 9 | Mercurio | 2439.7 |
| 10 | Luna | 1737.1 |
| 11 | Plutone | 1195 |
Fonti
«Planetary Fact Sheets». Consultato 10 febbraio 2020. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planetfact.html.
Immagine in evidenza: 📷 Pixabay
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