Η εξερεύνηση του διαστήματος είναι ένα θέμα που αιχμαλωτίζει τις φαντασίες των ανθρώπων και τους προκαλεί να σκεφτούν τι ακριβώς θα μπορούσε να συμβεί μόλις εγκαταλείψουν την προστατευτική φούσκα της Γης. Πρώτον, η μικροβαρύτητα του διαστήματος ή η χαμηλότερη βαρύτητα στο φεγγάρι σημαίνει ότι τα σώματα των αστροναυτών δεν είναι πλέον δεμένα στο έδαφος με τον ίδιο τρόπο. Οι νόμοι και οι ορισμοί που μελετήθηκαν στη φυσική σάς επιτρέπουν να προσδιορίσετε πώς αυτό επηρεάζει την πυκνότητά τους.
Μάζα Vs. Βάρος
Πρώτον, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους. Η μάζα είναι ένα μέτρο του πόσο η ύλη είναι σε ένα αντικείμενο - στην περίπτωση αυτή, ένας αστροναύτης. Είναι ένας υπολογισμός της ποσότητας των ατόμων που υπάρχουν, και είναι το ίδιο εάν ένα άτομο βρίσκεται στη Γη ή στο διάστημα. Το βάρος, από την άλλη πλευρά, μετρά την επίδραση της βαρύτητας στη μάζα ενός αντικειμένου. Αυτό σημαίνει ότι το βάρος σας στη Γη είναι ένας συνδυασμός πόσης μάζας στο σώμα σας και πόσο σκληρά σας τραβάει η Γη προς το έδαφος. Στο φεγγάρι, υπάρχει μόνο περίπου το ένα έκτο της βαρύτητας της Γης, και έτσι ο αστροναύτης ζυγίζει πολύ λιγότερο.
Ορισμός της πυκνότητας
Η πυκνότητα και η μάζα είναι σχετικές έννοιες. Πυκνότητα είναι η ποσότητα ύλης ανά μονάδα όγκου. Για παράδειγμα, ένας αστροναύτης μπορεί να έχει όγκο 65 λίτρα και μάζα 68 κιλών. Εάν διαιρέσετε τη μάζα της στον όγκο της, φτάνετε σε πυκνότητα 1,05 κιλά ανά λίτρο. Όχι τόσο τυχαία, αυτό συμβαίνει πολύ κοντά στην πυκνότητα του νερού, που είναι 1,00 κιλά ανά λίτρο. Ίσως έχετε ακούσει ότι οι άνθρωποι έχουν περισσότερο από μισό νερό, επομένως είναι λογικό να έχουν την ίδια πυκνότητα.
Σύντομη απάντηση... Οχι
Χρησιμοποιώντας αυτές τις έννοιες, δείτε τι συμβαίνει στον αστροναύτη που ξεκινά από τη Γη στο φεγγάρι. Μετακινώντας από τη βαρύτητα της Γης στη βαρύτητα του φεγγαριού, το βάρος του αστροναύτη σίγουρα αλλάζει, αλλά η μάζα του παραμένει η ίδια. Υπάρχει λιγότερη πίεση αέρα στο διάστημα, αλλά οι αστροναύτες δεν φυσούν σαν φυσαλίδες μόλις φύγουν από την ατμόσφαιρα της Γης, οπότε μπορείτε να υποθέσετε με ασφάλεια ότι ο όγκος του αστροναύτη δεν αλλάζει. Εάν η μάζα και ο όγκος δεν αλλάξουν στο φεγγάρι, μπορείτε να συμπεράνετε ότι η πυκνότητα του αστροναύτη θα ήταν η ίδια.
Αλλά λίγες προειδοποιήσεις
Υπάρχει ένα μικρό κενό σε αυτό το σενάριο, αλλά έχει να κάνει περισσότερο με τη φυσιολογία από τη φυσική. Οι άνθρωποι δεν προορίζονται πραγματικά να βρίσκονται στο διάστημα και τείνουν να χάνουν την οστική πυκνότητα, τη μυϊκή μάζα και τα υγρά εάν περνούν μεγάλο χρονικό διάστημα σε χαμηλή βαρύτητα. Όταν οι άνθρωποι θέτουν αυτά τα υποθετικά ερωτήματα, συνήθως σκέφτονται μια κατάσταση όταν ο αστροναύτης μεταφέρεται αμέσως από το ένα μέρος στο άλλο, αλλά στην πραγματική ζωή είναι ένα μακρύ ταξίδι. Έτσι ο αστροναύτης μπορεί να έχει χάσει λίγο μάζα στο δρόμο του προς το φεγγάρι και έτσι θα ήταν λίγο λιγότερο πυκνός μόλις φτάσει εκεί.