地球的重量是多少?
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推荐于2017-09-29 · 知道合伙人教育行家
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地球的重量是5.965×10^24kg 。由1750年,英国19岁的科学家卡文迪许测量出。
地球(英语:Earth)是太阳系八大行星之一(2006年冥王星被划为矮行星,因为其运动轨迹与其它八大行星不同),按离太阳由近及远的次序排为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。地球是上百万生物的家园,包括人类,地球是宇宙中已知存在生命的唯一天体。地球赤道半径6378.137千米,极半径6356.752千米,平均半径约6371千米,赤道周长大约为40076千米,地球上71%为海洋,29%为陆地,所以太空上看地球呈蓝色。地球是发现的星球中人类生存的唯一星球。
地球(英语:Earth)是太阳系八大行星之一(2006年冥王星被划为矮行星,因为其运动轨迹与其它八大行星不同),按离太阳由近及远的次序排为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。地球是上百万生物的家园,包括人类,地球是宇宙中已知存在生命的唯一天体。地球赤道半径6378.137千米,极半径6356.752千米,平均半径约6371千米,赤道周长大约为40076千米,地球上71%为海洋,29%为陆地,所以太空上看地球呈蓝色。地球是发现的星球中人类生存的唯一星球。
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我们脚下的大地是个硕大无比的球体。古希腊时科学家用巧妙的方法测出了它的半径有6400多公里。但是,人们一直不知道这个巨大的球体有多少重?
地球那么大,那么重,用普通的秤来出地球的重量,那是不可思议的。第一,世界上没有这样一杆能称得起地球的巨秤。其次,谁也无法拿得起这杆秤。就算有一个力大无穷的大力士能提得起地球,也无法秤我们的地球,因为那个能够称得起地球的人,站在什么地方去称地球呢?人们总不能站在地球上称地球吧!
1750年,英国19岁的科学家卡文迪许向这个难题挑战。那么,他是怎样称出地球的重量的呢?卡文迪是运用牛顿的万有引力定律称出地球重量的。根据万有引力定律,两个物体间的引力与两个之间的距离的平方成反比,与两个物体的重量成正比。这个定律为测量地球提供了理论根据,卡文迪许想,如果知道了两个物体之间的引力和距离,知道了其中一个物体的重量,就能计算出另一个物体的重量。这在理论上完全成立。但是,在实际测定中,不必须先了解万有引力的常数K。
卡文迪许通过两个铅球测定出它们之间的引力,然后计算出引力常数。两个普通物体之间的引力是很小的,不容易精确地测出,必须使用很精确的装置。当时人们测量物体之间引力的装置用的是弹簧秤,这种秤的灵敏度太低,不能达到实验要求。卡文迪许利用细丝转动的原理,设计了一个测定引力的装置;细丝转过一个角度,就能计算出两个铅球之间的引力。然后,计算出引力常数。但是,这个方法还是失败了。因为两个铅球之间的引力太小了,细丝扭转的灵敏度还不够大。灵敏度问题成了测量地球重量的关键。卡文迪许为此伤透了脑筋。有一次,他正在思考这个问题,突然看到几个孩子在做游戏。有个孩子拿着一块小镜子对着太阳,把太阳反射到墙壁上,产生了一个白亮的光斑。小孩子用手稍稍地移动一个角度,光斑就相应地移动了距离。卡文迪许猛然醒悟,这不是距离的放大器吗?灵敏度不可以通过它来提高吗?
于是,卡文迪许在测量装置上装上一面小镜子。细丝受到另一个铅球微小的引力,小镜子就会偏转一个很小的角度,小镜子反射的光就转动一个相当大距离,很精确地知道引力的大小。利用这个引力常数,再测出一个铅球与地球之间的引力。根据万有引力公式,计算出了地球的重量,即为60万亿亿吨。现代测量的结果为59.76万亿亿吨。
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地球那么大,那么重,用普通的秤来出地球的重量,那是不可思议的。第一,世界上没有这样一杆能称得起地球的巨秤。其次,谁也无法拿得起这杆秤。就算有一个力大无穷的大力士能提得起地球,也无法秤我们的地球,因为那个能够称得起地球的人,站在什么地方去称地球呢?人们总不能站在地球上称地球吧!
1750年,英国19岁的科学家卡文迪许向这个难题挑战。那么,他是怎样称出地球的重量的呢?卡文迪是运用牛顿的万有引力定律称出地球重量的。根据万有引力定律,两个物体间的引力与两个之间的距离的平方成反比,与两个物体的重量成正比。这个定律为测量地球提供了理论根据,卡文迪许想,如果知道了两个物体之间的引力和距离,知道了其中一个物体的重量,就能计算出另一个物体的重量。这在理论上完全成立。但是,在实际测定中,不必须先了解万有引力的常数K。
卡文迪许通过两个铅球测定出它们之间的引力,然后计算出引力常数。两个普通物体之间的引力是很小的,不容易精确地测出,必须使用很精确的装置。当时人们测量物体之间引力的装置用的是弹簧秤,这种秤的灵敏度太低,不能达到实验要求。卡文迪许利用细丝转动的原理,设计了一个测定引力的装置;细丝转过一个角度,就能计算出两个铅球之间的引力。然后,计算出引力常数。但是,这个方法还是失败了。因为两个铅球之间的引力太小了,细丝扭转的灵敏度还不够大。灵敏度问题成了测量地球重量的关键。卡文迪许为此伤透了脑筋。有一次,他正在思考这个问题,突然看到几个孩子在做游戏。有个孩子拿着一块小镜子对着太阳,把太阳反射到墙壁上,产生了一个白亮的光斑。小孩子用手稍稍地移动一个角度,光斑就相应地移动了距离。卡文迪许猛然醒悟,这不是距离的放大器吗?灵敏度不可以通过它来提高吗?
于是,卡文迪许在测量装置上装上一面小镜子。细丝受到另一个铅球微小的引力,小镜子就会偏转一个很小的角度,小镜子反射的光就转动一个相当大距离,很精确地知道引力的大小。利用这个引力常数,再测出一个铅球与地球之间的引力。根据万有引力公式,计算出了地球的重量,即为60万亿亿吨。现代测量的结果为59.76万亿亿吨。
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英国科学家牛顿在十七世纪时指出,地球环绕太阳运行是受彼此重量影响后,地球有多重一直在科学家脑海中缠绕不休。不过,美国的物理学家最近表示,已经成功找出准确推算地球重量的方法,而且地球的真正重量也较人们以往估量的为轻。 外电引述美国华盛顿大学物理学家贡德拉赫等学者得出的新结论,地球实际重量为五点九七二乘十的二十一次方公吨,亦即是在五九七二这四个数字后加上十八个零;比现时教科书上所刊印的五点九七八乘十的二十一次方公吨不同。 其实,牛顿当年推敲出万有引力定律后,由于缺乏器材计算引力常数,故只可对地球的重量作出猜度。往后的科学家虽然定出 G作为计算地球重量的引力常数,但对G测量的方法不同,因此得出的地球重量也不同。 贡德拉赫等人是利用仿效十八世纪时科学家所做的扭力平衡装置,纪录四个不钢球的引力来重新计算这个引力常数。贡德拉赫说:“我们相信现时对地球重量的了解,一定较以往人类所知的还要准确”。 贡德拉赫等人会稍后向美国物理学会公布这项研究,若新发现备受承认,引力常数G将会有所更改。不过,科学及技术数据国际委员会已经表示,在贡德拉赫等人的发现获验证前,他们不会更改原有的数据。 答案补充 现代测量的结果为59.76万亿亿吨。
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地球的质量:5.9742×10^24 kg
地球的重量:5.9742×10^25 N
补充知识:
平均密度:5,515.3 kg/m^3
赤道表面重力加速度:9.780 1 m/s^2
地球的重量:5.9742×10^25 N
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平均密度:5,515.3 kg/m^3
赤道表面重力加速度:9.780 1 m/s^2
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地球平均不可能每立方米有6吨,除非地球有百份之20是黄金
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