Kosmoseuuringud on teema, mis haarab inimeste kujutlusvõimet ja kutsub üles mõtlema, mis täpselt võib juhtuda, kui nad lahkuvad Maa kaitsemullist. Ühe jaoks tähendab kosmose mikrogravitatsioon või madalam gravitatsioon Kuul seda, et astronautide kehad ei ole enam samal viisil maapinnaga seotud. Füüsikas uuritud seaduste ja definitsioonide abil saate kindlaks teha, kuidas see mõjutab nende tihedust.
Mass vs. Kaal
Esiteks on vaja mõista massi ja kaalu erinevust. Mass on näitaja, kui palju objektis on ainet - antud juhul astronauti. See on kokku olemasolevate aatomite hulga ja see on sama, kas inimene on Maal või kosmoses. Kaal aga mõõdab gravitatsiooni mõju eseme massile. See tähendab, et teie kaal Maal on kombinatsioon sellest, kui palju massi teie kehas on ja kui tugevalt Maa teid maa poole tõmbab. Kuul on Maa gravitatsioonist vaid umbes kuuendik ja nii kaalub astronaut palju vähem.
Tiheduse määratlemine
Tihedus ja mass on omavahel seotud mõisted. Tihedus on aine kogus mahuühiku kohta. Näiteks võib astronaudi maht olla 65 liitrit ja mass 68 kilogrammi. Kui jagada tema mass tema mahuks, saavutate tiheduse 1,05 kilogrammi liitri kohta. Mitte nii juhuslikult, see juhtub olema väga lähedal veetihedusele, mis on 1,00 kilogrammi liitri kohta. Ilmselt olete kuulnud, et inimesed on rohkem kui pool veest, seega on mõistlik, et neil on umbes sama tihedus.
Lühike vastus... Ei
Neid mõisteid kasutades vaadake, mis juhtub astronaudiga, kes seikleb Maalt Kuule. Maa gravitatsioonilt Kuu gravitatsioonile liikudes muutub astronaudi kaal kindlasti, kuid tema mass jääb samaks. Kosmoses on õhurõhk väiksem, kuid astronaudid ei õhku Maa atmosfäärist lahkudes nagu mullid, nii et võite julgelt eeldada, et ka astronaudi maht ei muutu. Kui mass ja maht Kuul ei muutu, võite järeldada, et astronaudi tihedus oleks sama.
Kuid mõned hoiatused
Selles stsenaariumis on väike auk, kuid see on rohkem seotud füsioloogiaga kui füüsikaga. Inimesed pole tegelikult mõeldud kosmoses viibimiseks ja neil on kalduvus kaotada luutihedust, lihasmassi ja vedelikke, kui nad veedavad pikemat aega madalal raskusel. Kui inimesed neid hüpoteetilisi küsimusi esitavad, mõtlevad nad tavaliselt olukorrale, kus astronaut transporditakse koheselt ühest kohast teise, kuid tegelikus elus on see pikk reis. Nii et astronaut võis teel Kuule veidi massi kaotada ja oleks niipea sinna jõudes veidi vähem tihe.