Istraživanje svemira tema je koja zahvaća maštu ljudi i izaziva ih da razmišljaju o tome što bi se točno moglo dogoditi nakon što napuste zaštitni balon Zemlje. Kao prvo, mikrogravitacija svemira ili niža gravitacija na Mjesecu znači da tijela astronauta više nisu vezana za zemlju na isti način. Zakoni i definicije proučavani u fizici omogućuju vam da odredite kako to utječe na njihovu gustoću.
Misa vs. Težina
Prvo, potrebno je razumjeti razliku između mase i težine. Masa je mjera količine materije u objektu - u ovom slučaju astronauta. To je zbir prisutne količine atoma, a isto je bilo da je osoba na Zemlji ili u svemiru. S druge strane, težina mjeri utjecaj gravitacije na masu predmeta. To znači da je vaša težina na Zemlji kombinacija koliko je mase u vašem tijelu i koliko vas snažno Zemlja vuče prema zemlji. Na Mjesecu postoji samo oko šestine gravitacije Zemlje, pa astronaut teži puno manje.
Utvrđivanje gustoće
Gustoća i masa povezani su pojmovi. Gustoća je količina materije po jedinici volumena. Na primjer, astronaut može imati zapreminu od 65 litara i masu od 68 kilograma. Ako podijelite njezinu masu na njezin volumen, postižete gustoću od 1,05 kilograma po litri. Ne tako slučajno, ovo je vrlo blizu gustoći vode, koja iznosi 1,00 kilograma po litri. Vjerojatno ste čuli da su ljudi više od pola vode, pa ima smisla da imaju približno istu gustoću.
Kratak odgovor... Ne
Koristeći se tim konceptima, pogledajte što se događa s astronautom koji se otisne od Zemlje do Mjeseca. Krećući se od gravitacije Zemlje do gravitacije Mjeseca, težina astronauta sigurno se mijenja, ali njegova masa ostaje ista. U svemiru je manji zračni pritisak, ali astronauti ne pušu poput mjehurića kad napuste Zemljinu atmosferu, tako da možete sigurno pretpostaviti da se ni volumen astronauta zapravo ne mijenja. Ako se masa i volumen ne promijene na Mjesecu, možete zaključiti da bi gustoća astronauta bila ista.
Ali nekoliko upozorenja
U ovom scenariju postoji mala rupa, ali ona ima više veze s fiziologijom nego s fizikom. Ljudima zapravo nije namijenjeno da budu u svemiru i teže izgubiti gustoću kostiju, mišićnu masu i tekućinu ako dulje vrijeme provode u maloj gravitaciji. Kad ljudi postavljaju ova hipotetska pitanja, obično pomisle na situaciju kada se astronaut trenutno prevozi s jednog mjesta na drugo, ali u stvarnom životu to je dugo putovanje. Dakle, astronaut je mogao izgubiti malo mase na putu do Mjeseca, pa bi prema tome bio malo manje gust.