Как изменится ваш вес под землей?

Всем известно, что при удалении от Земли сила тяжести ослабевает и вес уменьшается. А что будет происходить с вашим весом при спуске ниже поверхности планеты? На этот вопрос отвечает астроном Карен Мастерс.

Вес на поверхности Земли зависит от вашей массы и силы тяжести. На силу тяжести влияют два фактора:

— расстояние от вас до центра Земли, или радиус, R;

— масса планеты в пределах сферы, очерченной с этим радиусом.

Второй пункт имеет некоторые тонкости. Здесь учитывается только масса внутри сферы с радиусом от вас до центра. То есть на Эвересте и в Марианской впадине будет отличаться как расстояние до центра планеты, так и планетарная масса, заключенная в сферу с радиусом в виде этого расстояния.

Для рассмотрения вопроса можно использовать закон обратных квадратов, утверждающий, что значение некоторой физической величины в данной точке пространства обратно пропорционально квадрату расстояния от источника поля (1/R2). Закон прекрасно работает, если вы поднялись на самую высокую точку поверхности и сила тяжести образована всей массой планеты. Если вы оказались в центре ядра, где R=0, то никакой силы тяжести вообще не должно быть. А вот между этими положениями чистое изменение силы тяжести надо рассчитывать иначе, потому что гравитация будет пропорциональна 1/R2, но масса внутри R будет меняться.

Для сферы с равномерной плотностью масса увеличивается с радиусом. При перемещении через такую сферу чистое изменение силы тяжести должно увеличиваться пропорционально R. Когда вы выходите за пределы поверхности сферы, гравитационная сила падает, как 1/R2. Но Земля не является однородной сферой. Масса сконцентрирована в ядре, поэтому с увеличением радиуса она меняется незначительно, как только вы покидаете его пределы.

Чтобы понять, насколько различается ваш вес на дне Марианской впадины, на уровне моря и на Эвересте, нужно знать, какая масса Земли заключена в пределах этих радиусов. Я считаю, что разница между уровнем моря и Эверестом настолько мала, что ей можно пренебречь. В этом случае вы можете просто использовать закон обратных квадратов, и вес на поверхности будет на микроскопическую величину больше, чем в горах. Но если вы опуститесь в самую глубокую точку морского дна, изменение планетарной массы будет значительным, сила тяжести уменьшится и вы снова окажетесь легче, чем на поверхности.

Читайте также
НАСА нашло на Луне воду из российского исследования
НАСА нашло на Луне воду из российского исследования
Десять лет назад российский ученый заявил, что на Луне есть вода. НАСА подтвердило.
С вероятностью 50% наш мир — симуляция
С вероятностью 50% наш мир — симуляция
Нас могли выдумать, чтобы посмотреть, как это работает.
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Испытатель российской вакцины заразился коронавирусом. Препарат не работает?
Большинство считает, что вакцина обязана предотвращать заражение. Но это не так.