За счет чего увеличивается вес земли
Масса Земли увеличивается или уменьшается?
Интересный вопрос: меняется ли масса нашей планеты? С одной стороны, физические законы говорят нам, что ничего не может появиться на планете ниоткуда – если человек создает новые объекты, то для их изготовления используются ресурсы. Одна масса вещества порождает другую. С другой же стороны, наша планета все же становится немного, но легче год от года. Но как такое может быть?
Ученые подсчитали, что каждый год наша планета «прирастает» космической пылью. На планету падает около 40 тысяч тонн различного мусора из окружающего нас вовсе не пустого пространства. Но есть и обратные процессы, более весомые. Так, каждый год наша Земля отдает в космос почти 95 тысяч тонн водорода в его газообразном состоянии. Но играют роль и другие процессы, уже не столь масштабные. Например, происходящий в ядре планеты радиоактивный распад лишает ее 160 тонн массы ежегодно. Улетучивается из атмосферы и гелий – около 1 600 тонн каждый год. А запускаемые людьми на орбиту планеты аппараты составляют относительно ничтожный процент – это всего несколько сотен тонн.
Несложные подсчеты позволяют дать довольно точную оценку – планета теряет каждый год около 50 тысяч тонн своей массы. Это кажется внушительной цифрой. Вот только масса всей планеты составляет почти 6 миллиардов триллионов тонн! С такими темпами истощения ее веса хватит на 120 тысяч триллионов лет. Срок просто невероятный, с учетом того, что возраст Земли в миллионы раз меньше, как и самой Вселенной. Так что можно смело утверждать, что столь незначительная потеря планетой своего веса ни влияет ни на нее саму, ни на обитающее на ней человечество. А если (даже точнее – когда) Земле суждено будет погибнуть, то это произойдет явно не из-за естественной потери ею своего веса.
Ежегодно к массе Земли прибавляется более 5000 тонн космической пыли
Микрометеорит под микроскопом
Собранные учёными в Антарктиде данные говорят о том, что масса Земли ежегодно увеличивается в среднем на 5200 тонн за счёт микрометеоритов – то есть, космической пыли. 80% этого материала когда-то принадлежало кометам, остальное – астероидам.
Эти данные стали результатом 20-летней работы международной команды учёных из французского национального центра научных исследований, университета Париж-Сакле, национального музея естественной истории, французского полярного института, а также институтов США и Британии.
Микрометеориты – это частицы, ранее принадлежавшие кометам и астероидам, имеющие размер от 30 до 200 мкм, и упавшие на поверхность нашей планеты из космоса.
В течение шести экспедиций, проходивших в последние два десятилетия, французские учёные собирали эти микрометеориты на франко-итальянской антарктической станции «Конкордия», расположенной в 1100 км от земли Адели (сектор Антарктики, на который претендует Франция).
Сбор микрометеоритов
Эта станция считается идеальным местом для сбора микрометеоритов, поскольку там выпадает мало снега, и практически нет пыли земного происхождения. Из траншей двухметровой глубины исследователи собирали снег, и потом подсчитывали количество находящихся в нём частиц пыли. Собранный за 20 лет материал позволяет предположить, что при экстраполяции на всю планету получится ежегодный прирост массы Земли в 5200 тонн (или 9 грамм на квадратный километр в год).
Как пояснил ведущий исследователь Жин Дюпра из французского Национального центра научных исследований, микрометеориты – основной источник внеземного материала для нашей планеты. По его словам, обычные крупные метеориты падают на Землю в количестве не более десяти тонн в год.
Также команда пояснила, почему эта пыль не сгорает в верхних слоях атмосферы. Разогрев падающей частицы зависит от нескольких факторов – в частности, её массы, угла входа в атмосферу и начальной скорости. Металл, срываемый с поверхности падающих частиц, окисляется, и образующиеся оксиды, гидроксиды и карбонаты металлов конденсируются в частицы размером в несколько нанометров, которые называют «метеоритным дымом». Эти частицы летают в атмосфере под воздействием циркуляции воздуха, пока не упадут на поверхность, где их прирост можно оценить при помощи изотопных методов.
Учёные говорят, что их исследование позволяет лучше понять роль межпланетных частиц пыли в снабжении молодой Земли водой и углеродистыми молекулами.
Увеличивается ли масса Земли за счет пыли и других объектов из космоса?
Ежедневно на Землю падает множество микрометеоров, регулярно падают болиды размером с баскетбольный мяч, а время от времени прилетают метеориты размером с автомобиль, но основную массу падающего вещества составляют космическая пыль и газ. По современным оценкам каждый год на Землю падает порядка 40 тыс. тонн вещества. Однако, при этом в наше время масса Земли всё же не растёт, а даже уменьшается. Дело в том, что в атмосферных газах частицы двигаются с различными скоростями, в верхних разрежённых слоях атмосферы за счёт различных процессов некоторые из них приобретают достаточную скорость, чтобы преодолеть гравитацию Земли и улететь в открытый космос. Этот процесс называется диссипацией атмосферных газов, за счёт него Земля теряет около 3 килограмм вещества в секунду или порядка 100 тыс. тонн в год. Считается, что раньше скорость убегания атмосферы была ниже и, вполне возможно, что она была меньше, чем скорость прироста массы планеты, но в результате деятельности человека температура планеты возрастает, что приводит к ускорению движения частиц атмосферных газов и их увеличению темпов потери массы.
А шарик-то сдувается.
Секундочку. Я малость не понял. Так значит плюсом ко всем проблемам у нас ещё планета кончится может?
Эт херня, Солнце 4 миллиона тонн в секунду теряет.
Над Землёй
Восход Земли
Видео снято с борта японской орбитальной лунной станции «Кагуя».
Приближающийся к нам астероид (4660) Нерей (Nereus): насколько он опасен для Земли
Начнем с истории. Этот астероид был открыт 28 февраля 1982 года американским астрономом Элеанор Френсис «Гло» Хелин из Паломарской обсерватории в США, собственно, через месяц после своего очередного близкого пролета у Земли. Первоначально ему было присвоено обозначение 1982 DB, а потом и номер с собственным именем 4660 Нерей (Nereus) в честь древнегреческого бога водяной стихии и моря.
В своем перигелии Нерей сближается с орбитой Земли на минимальное расстояние около 496 тысяч километров, при этом в афелии Нерей проникает далеко за орбиту Марса. Таким образом, значение перигелия, то есть минимального сближения с Солнцем составит примерно 0,95 астрономической единицы, а афелия, то есть максимального удаления от нашего центрального светила – 2,02 астрономической единицы. Его орбита несколько вытянута, имея эксцентриситет примерно 0,35, но лежит практически в плоскости эклиптики. Угол ее наклона в чуть более 1,4 градуса.
Орбитальный период составляет 663,5 земных суток или 1,82 года. При таком значении астероид огромное количество раз приближался к Земле как до его открытия, так и добрых пару десятков раз после этого.
Да, Нерей классифицируют как астероид, потенциально опасный для нашей планеты, однако ничего экстраординарного до этого не произошло, не произойдет ничего необычного и 11 декабря 2021 года, когда Нерей в очередной раз прилетит на близкое рандеву с Землей. В этот раз нас и астероид будет разделять 3 934 250 километров, что более чем в 10 раз больше удаления от нас Луны.
Что касается размеров Нерея, то тут популярные СМИ изгалялись, как хотели, приводя размерные его параметры и в Эйфелевых башнях, и в футбольных полях, и в Статуях свободы, и даже в железнодорожных составах. Мы обратимся для оценки к старому доброму метру. Учитывая то, что форма Нерея далеко не сфероидальная, а скорее эллипсоидная, или даже яйцевидная, то его размеры, наверное, будет правильным указывать вдоль трех осей координат. А если так, то получаются габариты 510 на 330 на 241метр. При такой неправильности формы астероид не вращается, а скорее кувыркается в пространстве, при этом такой кувырок он делает за 15,1 часа.
В качестве вывода отмечается, что астероид 4660 Нерей или Nereus, невзирая на то, что является потенциально опасным для Земли, пока что, как ни парадоксально звучит, не несет для нее никакой угрозы, поэтому, как и ранее, спим в декабре спокойно и поменьше на сон грядущий читаем и смотрим популярные СМИ.
Из чего состоит Starship?
Теория о Плоской Земле. До того, как это стало мейнстримом
Коротко и понятно о том, как видел Землю, Солнце и Луну древнегреческий философ Анаксимандр Милетский, ученик Фалеса Милетского.
Путешествие в космос #1 (О-о-очень длинная картинка)
Привет, друзья! Сегодня я подготовил новую партию интересностей. В этот раз мы поговорим о высоте. В трех частях этой темы, мы преодолеем все слои атмосферы, окажемся в космосе, выйдем на орбиту, а потом и вовсе улетим подальше от Солнца.
Иллюстрация от Where.is.Pluto (да, я сам рисовал😏), но сначала немного текста для любителей текста.
0 км – высота уровня моря.
2 км – до этой отметки проживает 99% всего населения Земли.
3 км – первые проявления «горной болезни» у неподготовленных людей.
5 км – всего лишь 50% от привычного атмосферного давления.
5,1 км – самый высокогорный населенный пункт Ла-Ринконада (Анды, Перу).
5,65 км – гора Эльбрус. На это высоте яркость неба в зените вполовину меньше, чем на высоте уровня моря.
6 км – граница обитания человека. Временные поселения шерпов (Гималаи).
8,2 км – граница смерти без кислородной маски. Любой, даже самый тренированный альпинист, не сможет находиться длительное время на этой высоте без специального оборудования.
8,85 км – гора Эверест. Самая высокая точка Земли. Предел «пешего путешествия в космос». На этой высоте яркость неба в зените составляет лишь четверть от привычной нам.
10-12 км – конец тропосферы.
12 км – верхняя граница полета пассажирских авиалайнеров. 15-20 секунд без кислородной маски и человек теряет сознание.
15 км – лишь 10% от атмосферного давления. Небо над головой темно-фиолетовое.
19 км – линия Армстронга. Начиная с этой высоты, нахождение без герметичного костюма или скафандра невозможно. Из-за низкого давления, вода закипает при температуре тела человека. Яркость неба в зените лишь 5% от той, что мы видим на уровне моря. Самые яркие звезды видны даже днем.
22 км – граница биосферы. Предел подъема ветром спор и бактерий.
26 км – максимальная высота полета реактивных самолетов.
34,4 км – давление у поверхности Марса соответствует этой земной высоте.
35 км – вода закипает при 0°С и дальше не существует в жидком виде. Только в виде газа или льда.
41,4 км – рекорд высоты прыжка с парашютом.
48 км – атмосфера больше не защищает от УФ-излучения Солнца.
Мезосфера и термосфера
55 км – начало мезосферы. Атмосфера больше не защищает от космической радиации.
70 км – верхняя граница появления метеоров.
75 км – высота появления серебристых облаков.
80 км – начало перегрузок при спуске космонавтов.
85 км – конец мезосферы, начало термосферы.
90 км – граница взаимодействия атмосферы с заряженной магнитосферой Земли.
100 км – Линия Кармана – официальная международная граница между атмосферой и космосом. Здесь заканчивается воздушная территория всех государств. Рубеж между аэронавтикой и космонавтикой. Выше этой отметки, летающий корпус и крылья не имеют смысла.
«Кассини-Гюйгенс»: 20 лет дружбы межпланетной станции и Сатурна
24 года назад, 15 октября 1997 года, с мыса Канаверал стартовала ракета-носитель «Титан IV-Б» с разгонным блоком «Центавр». Она вывела на орбиту межпланетную станцию «Кассини-Гюйгенс», которая отправилась в свой долгий путь к Сатурну. Совместный проект NASA, ESA и Итальянского космического агентства для исследования планеты Сатурн, его колец и спутников.
1 июля 2004 года станция вышла на орбиту Сатурна. 25 декабря аппарат «Гюйгенс» отделился от «Кассини» и спустя три недели вошёл в атмосферу Титана, успешно «прититанившись» на поверхность.
15 сентября 2017 года, после почти 20 лет работы, «Кассини» был планово направлен в атмосферу Сатурна, где зонд разрушился и сгорел. Всё это происходило в прямом эфире с трансляцией в социальных сетях (с задержкой на 83 минуты из-за дальности Сатурна).
После попадания солнечного ветра в магнитосферу Земли возникает стоячая волна
Энергия солнечного ветра, взаимодействующего с магнитосферным «пузырем» вокруг Земли формирует стоячие волны энергии.
Эти новые находки позволяют глубже понять условия в космических окрестностях Земли, вносящие вклад в «космическую погоду», которая оказывает влияние на наши технологии, начиная от спутников связи, находящихся на орбите, и до систем энергоснабжения, находящихся на земле.
Солнце испускает потоки заряженных частиц, называемые солнечным ветром. На поверхности Земли мы защищены от бомбардировки этими частицами, поскольку наша планета располагает магнитосферой – «пузырем», который формируется под действием магнитного поля.
Ранее доктор Мартин Арчер (Martin Archer) из департамента физики Имперского колледжа Лондона, Соединенное Королевство, вместе с коллегами установил, что граница магнитосферы вибрирует, подобно барабану. Когда импульс солнечного ветра, словно «барабанная палочка», ударяет по передней части магнитосферного пузыря, возникает волна, которая прокатывается до магнитных полюсов Земли, затем отражается и возвращается обратно.
В новой работе команды Арчера в центре внимания оказались волны, которые формируются по всей поверхности магнитосферы. Анализ проводился на основе совместного использования моделей и наблюдений, выполненных при помощи спутника THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms) НАСА.
Исследователи нашли, что, когда импульс солнечного ветра врезается в магнитосферу, формирующиеся волны начинают двигаться не только вдоль линий магнитного поля планеты – но также навстречу солнечному ветру.
При помощи моделей команда проиллюстрировала, что энергия ветра, идущего со стороны Солнца, и энергия вторичного потока волн, направленного противоположно, компенсируют друг друга и приводят к формированию «стоячих волн», которые содержат много энергии, однако никуда не движутся.
Эти стоячие волны могут существовать дольше, чем волны, путешествующие с солнечным ветром. Это означает, что такие волны могут сильнее ускорить частицы в околоземном пространстве, а это может оказать большое влияние на радиационные пояса Земли, полярные сияния или ионосферу.
Исследователи также отмечают, что такие стоячие волны могут наблюдаться и в случае других объектов Вселенной, начиная от магнитосфер иных планет и до периферийных областей черных дыр.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Самая большая из когда-либо открытых комет направляется в нашу сторону
Исследователи изучили массивную комету более подробно, и у них есть новые оценки ее движения к Солнцу.
Для начала, огромная скала не представляет никакой угрозы для Земли. Прямо сейчас Бернардинелли-Бернштейн курсирует через облако Оорта на расстоянии, примерно в 29 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем, или 29 астрономических единиц (АЕ). Самый близкий подлет кометы к Земле произойдет где-то в 2031 году, когда, по прогнозам ученых, комета пролетит в пределах 10,97 а.е. от Солнца, что, по словам исследователей, соответствует орбите Сатурна.
Хотя это достаточно далеко от Земли и люди не смогут увидеть комету без телескопов, это значительно ближе, чем последний ее визит в нашу часть Солнечной системы. После моделирования траектории кометы авторы исследования подсчитали, что комета совершила свой последний заход 3,5 миллиона лет назад, приблизившись на расстояние 18 а.е. от Солнца.
С тех пор, по словам исследователей, комета улетела на расстояние 40 000 а.е. вглубь таинственного облака Оорта.
У исследователей есть достаточно времени, чтобы изучить массивную комету, которая в течение следующего десятилетия будет приближаться к Земле. Более пристальный взгляд на нее может помочь ученым понять немного больше о химическом составе ранней Солнечной системы, поскольку считается, что кометы из глубины облака Оорта относительно не изменились с тех пор, как они были удалены от солнца миллиарды лет назад. Поскольку миллионы лет отделяют нас от следующего близкого сближения кометы, это будет единственный раз в жизни, дающий право соприкоснуться с ранней солнечной системой.
Найден способ определения массы черной дыры
Астрономы из США обнаружили корреляцию между массой черной дыры и испускаемым ею светом
Астрономы из США выяснили, что определить массу черной дыры можно по ее взаимосвязи с испускаемым ею светом. Статья ученых с описанием способа опубликована в журнале Science.
Сверхмассивные черные дыры обладают весом от ста до миллиона солнечных. Они обычно расположены в центрах галактик и практически не испускают свет — обнаружить их можно только по гравитационным эффектам — за исключением случаев аккреции, питания межзвездным газом и материей от близлежащих звезд. В таких случаях черные дыры испускают свет в видимом и ультрафиолетовом диапазонах с определенным интервалом — от нескольких часов до нескольких десятилетий.
Астрофизики из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне составили базу данных из 67 активно аккрецирующих сверхмассивных черных дыр и установили, что график испускания черными дырами света тесно соотносится с их массой: ей пропорциональна периодичность затухания колебаний. Подобная же взаимосвязь обнаружилась и для белых карликов — гораздо менее массивных остатков звезд.
По мнению астрономов, испускания света связаны со случайными флуктуациями во время процесса аккреции. Исследователи надеются, что с помощью установленной ими корреляции можно также выявлять и паттерны испусканий света от черных дыр средней массы — класса объектов, обнаруживать которые до сих пор трудно.
Охарактеризованы две небольшие экзопланеты многопланетной системы
Охарактеризованы две небольшие экзопланеты многопланетной системы
Команда астрономов из 11 стран, возглавляемая сотрудниками научно-исследовательского института Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), смогла с высокой точностью определить массы двух небольших экзопланет, обращающихся вокруг переменной звезды HD 106315, используя данные, собранные при помощи спектрографа HARPS.
Эти две экзопланеты были ранее обнаружены с использованием спутника НАСА Kepler («Кеплер») при помощи транзитного метода, который позволяет исследователям определять диаметры планет. Планета HD 106315b имеет орбитальный период 9,5 суток и диаметр в 2,44 диаметра Земли, в то время как планета HD 106315 c имеет орбитальный период 21 день и диаметр в 4,35 диаметра Земли.
Однако для получения представления о возможном составе вещества планеты ученым требуется знать ее плотность, а для этого необходима информация о массе планеты. Информацию о массе планеты ученые получают, измеряя радиальную скорость родительской звезды, на которую оказывает влияние присутствие планеты.
В своей работе команда исследователей из института IA смогла, преодолев препятствия связанные с переменной природой звезды, создающей помехи при определении радиальных скоростей, оценить, что масса планеты HD 106315 b составляет 12,6 массы Земли, а планеты HD 106315 c – 15,2 массы Земли. Таким образом, плотности планет составляют соответственно 4,7 и 1,01 грамма на кубический сантиметр. Это указывает на то, что планета c имеет толстую водородно-гелиевую оболочку, в то время как дальнейшие исследования планеты b, основанные на использовании моделей недр планет, показали, что планета на 50 процентов состоит из каменистых пород и на 9-50 процентов – из воды, отмечают авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Запуск «Чандраян-2» перенесли на октябрь
Запуск «Чандраян-2» перенесли на октябрь
По сообщениям местных СМИ, Индийская организация космических исследований (ISRO) приняла решение перенести запуск миссии «Чандраян-2». Напомню, что аппарат должен был отправиться к Луне уже в апреле. Однако теперь запуск перенесен на октябрь. ISRO потребовало провести дополнительные тесты аппарата и его научной аппаратуры.
«Чандраян-2» будет запущен при помощи ракеты GSLV Mk II с космодрома на острове Шрихарикота. Он состоит из трех основных компонентов: орбитального модуля, спускаемого аппарата и небольшого лунохода. Общая масса станции равна 3250 кг, что намного больше предыдущих индийских межпланетных аппаратов «Чандраян-1» и «Мангальян» (также известный как MOM), каждый из которых весил по 1300 кг.
Орбитальный модуль будет выведен на полярную 100-километровую орбиту. Его научная начинка включает семь инструментов — в том числе камеры высокого разрешения, рентгенофлуоресцентный и инфракрасный спектрометр, а также радар. Что касается спускаемого аппарата, то, помимо камер и альтиметра, на его борту установят сейсмометр, а также инструменты для определения термальных характеристик лунной поверхности и измерения характеристик плазмы.
По своим габаритам индийский луноход будет напоминать американский марсоход Sojourner. Его масса составит 20 кг, а оборудование должно включать пару навигационных камер и два прибора для изучения свойств лунного реголита.
Бюджеты индийских космических миссий часто сравнивают с голливудскими фильмами. «Чандраян-2» не является исключением. Стоимость создания аппарата составила около 125 миллионов долларов. Для сравнения, бюджет фильма «Интерстеллар» составил 165 миллионов долларов.
«Хаббл» изучил «мертвую» реликтовую галактику NGC 1277
«Хаббл» изучил «мертвую» реликтовую галактику NGC 1277
В созвездии Персея на расстоянии 220 миллионов световых лет от Млечного пути находится компактная линзовидная галактика NGC 1277. На первый взгляд, это просто один из многочисленных звездных островов населяющих нашу Вселенную. Но если присмотреться поближе, то окажется, что NGC 1277 представляет собой настоящий космический реликт, практически не изменившийся за последние миллиарды лет.
Большинство галактик во Вселенной содержат светила разных популяций: как скопления старых, красных звезд, так и скопления молодых и горячих голубых звезд. Однако это не относится к NGC 1277. В ходе серии наблюдений, выполненных при помощи телескопа «Хаббл», команда испанских астрономов тщательно изучила эту галактику. Оказалось, что она является «красной и мертвой» — т.е. практически не содержит молодых светил. Ее населяют исключительно старые, красные звезды, сформировавшиеся около 10 миллиардов лет назад. В те времена NGC 1277 представляла собой настоящий родильный дом. Новые светила формировались в ней со скоростью, в тысячу раз превышающей скорость звездообразования в Млечном пути.
Сравнение распределения молодых и старых звездных скоплений в NGC 1277 и соседней галактике NGC 1278
Затем галактика полностью исчерпала все запасы вещества, из которого могли бы сформироваться новые звезды, и так и не смогла найти новый источник сырья. На первый взгляд возникает парадокс. NGC 1277 находится в самом центре густо заселенного другими галактиками скопления Персея. Но все дело в ее скорости. NGC 1277 движется со скоростью, превышающей 3 милиона км/ч. Подхватываемые ее гравитацией звезды и облака межзвездного газа попросту не успевают влиться в галактику. Предполагается, что такая участь ждет примерно одну из тысячи галактик во Вселенной.
Таким образом, NGC 1277 практически не изменилась со времени своего формирования. Несмотря на то, что она содержит примерно в два раза больше звезд, чем Млечный путь ее размер составляет лишь четверть от размера нашей галактики. Возможно, как и все галактики, она начиналась как компактный объект, но не смогла собрать достаточно количество материала, чтобы вырасти в размерах и сформировать более сложные структуры.
Еще одна интересная особенность NGC 1277 связана с расположенной в ее центре сверхмассивной черной дырой. Ее масса составляет несколько миллиардов солнечных. Для сравнения, центральная черная дыра Млечного пути весит лишь как 4 миллиона Солнц. Наличие такой массивной дыры подтверждает, что изначально NGC 1277 пережила период весьма бурного роста, который затем сменился «задержкой в развитии».
Размер сверхмассивной черной дыры по сравнению с орбитой Земли.
Базовая физика. Чем отличаются вес и масса. Невесомость.
Регулярно сталкиваюсь с тем, что люди не понимают разницу между весом и массой. Это в общем-то понятно, поскольку мы находимся всю жизнь в непрекращающем своё действие гравитационном поле Земли, и эти величины для нас постоянно связаны. И эта связь ещё и лингвистически закрепляется тем, что мы узнаём массу с помощью весов, «взвешиваем» себя или, скажем, продукты в магазине.
Но давайте всё-таки попробуем развязать эти понятия. В тонкости (типа отличающегося g в разных местах Земли и прочего) мы вдаваться не будем. Отмечу, что всё это входит в школьный курс физики, поэтому если всё нижесказанное для вас очевидно, не ругайтесь на тех, кто не успел эти вещи понять, а заодно на тех, кто решил это в сотый раз объяснить. ) Я надеюсь, что найдутся люди, которым эта заметка пополнит их аппарат понимания окружающего мира.
Сила тяжести, измеряется в системе СИ в Ньютонах (Н). Это сила, с которой Земля притягивает тело, и равная произведению m*g. Коэффициент g равен 10 м/с2, называется ускорением свободного падения. С этим ускорением начинает двигаться тело относительно земной поверхности, лишённое опоры (в частности, если тело стартовало из неподвижного состояния, его скорость каждую секунду будет увеличиваться на 10 м/с).
А теперь рассмотрим тело массой m, неподвижно лежащее на столе. Для определённости пусть масса равна 1 кг. На это тело вертикально вниз действует сила тяжести mg (собственно сама вертикаль определяется как раз направлением силы тяжести), равная 10 Н. В технической системе единиц эту силу называют килограмм-силой (кгс).
Стол не позволяет разгоняться нашему телу, действуя на него с силой N, направленной вертикально вверх (эту силу правильнее рисовать от стола, но чтобы линии не накладывались, нарисую тоже из центра тела):
А то, что силы уравновешены, мы видим из второго закона Ньютона F = m*a, согласно которому если ускорение тела a равно нулю (то есть оно либо покоится, как в нашем случае, либо движется равномерно и прямолинейно), то равнодействующая сила F тоже равна нулю.
Нет, на самом деле они отличаются существенно. Сила тяжести действует постоянно. Вес меняется в зависимости от ускорения тела. Давайте приведём примеры.
1. Вы стартуете вверх на скоростном лифте (скоростном, чтобы фаза ускорения была эффектнее/заметнее). Ваша масса, скажем, 70 кг (вы можете пересчитать все числа ниже для вашей массы). Ваш вес в неподвижном лифте (перед стартом) равен 700 Н (или 70 кгс). В момент разгона вверх результирующая сила F направлена вверх (именно она вас и разгоняет), сила реакции N превышает силу тяжести mg, и поскольку ваш вес (сила, с которой вы действуете на пол лифта) по модулю совпадает с N, вы испытываете так называемую перегрузку. Если бы лифт разгонялся с ускорением g, то вы бы испытали вес 140 кгс, то есть перегрузку 2g, в 2 раза превышающую вес в состоянии покоя. На самом деле в штатном режиме таких перегрузок в лифтах не бывает, ускорение обычно не превышает 1 м/с2, что приводит к перегрузке всего 1.1g. Вес в нашем случае составит 77 кгс. Когда лифт разогнался до нужной скорости, ускорение равно нулю, вес возвращается к начальным 70 кгс. При замедлении вес, напротив, уменьшается, и если ускорение при этом по модулю равно 1 м/с2, то перегрузка составит 0.9g. При движении в обратную сторону (вниз) ситуация переворачивается: при разгоне вес уменьшается, на равномерном участке вес восстанавливается, при замедлении вес увеличивается.
Напомню, что сила тяжести во всех этих примерах никуда не девалась, не менялась, и составляла ваши «кровные» 70 кгс = 700 Н.
Каким будет ваше взаимодействие с объектами? Ваша масса 70 кг, вы берёте в руку объект массой 1 кг, отбрасываете его от себя. В соответствии с законом сохранения импульса основную скорость получит 1-кг-объект, как менее массивный, и бросок будет примерно столь же «легким», как и на Земле. Но если вы попытаетесь оттолкнуться от объекта массой 1000 кг, то вы фактически оттолкнете себя от него, поскольку основную скорость в этом случае получите вы сами, и для разгона своих 70 кг придётся развить бОльшую силу. Чтобы примерно это представить, каково это, можете подойти сейчас к стене и оттолкнуться от неё руками.
Теперь вы вышли из станции в открытый космос и хотите поманипулировать каким-то массивным объектом. Пусть его масса будет, как упомянуто в посте http://pikabu.ru/story/kosmonavtyi_vruchnuyu_lovyat_5tonnyiy. (собственно, тот пост меня и сподвиг расписать всё это подробнее), пять тонн.
Честно сказать, я бы прямо очень поостерегся управляться с пятитонным объектом. Да, невесомость и все дела. Но достаточно лишь небольшой его скорости относительно МКС, чтобы прижать вам палец или чего-то посерьёзнее. Эти пять тонн сложно переместить: разогнать, остановить.
А уж представлять, как предложил один человек, себя между двумя объектами массой по 100 тонн и вовсе не хочется. Малейшее их встречное движение, и они вас с лёгкостью придавят. В полнейшей, что характерно, невесомости. )
Радует, что в фильмах про космос («Гравитация», «Интерстеллар», сериал «The Expanse») всё более реалистично (пусть и не без огрехов типа Джорджа Клуни, безнадёжно оттаскиваемого от Сандры Буллок неведомой силой) отображают базовые вещи, описанные в этом посте.
Резюмирую. Масса «неотчуждаема» от объекта. Если объект сложно разогнать на Земле (особенно если вы постарались минимизировать трение), то его так же сложно разогнать и в космосе. А что касается весов, то когда вы на них становитесь, они просто измеряют силу, с которой их сдавливают, и для удобства отображают эту силу не в Ньютонах, а в кгс. Не дописывая при этом букву «с», чтобы вас не смущать. )