Az űrkutatás olyan téma, amely megragadja az emberek fantáziáját, és arra kéri őket, hogy gondolkodjanak el azon, hogy pontosan mi történhet, ha elhagyják a Föld védőbuborékját. Az egyik számára az űr mikrogravitációja vagy az alacsonyabb gravitáció a Holdon azt jelenti, hogy az űrhajósok teste már nem azonos módon kapcsolódik a földhöz. A fizikában tanulmányozott törvények és definíciók lehetővé teszik annak meghatározását, hogy ez hogyan befolyásolja a sűrűségüket.
Mise vs. Súly
Először is meg kell értenünk a tömeg és a tömeg közötti különbséget. A tömeg annak mértéke, hogy mennyi anyag van egy tárgyban - ebben az esetben egy űrhajós. Ez a jelen lévő atomok mennyiségének egyezését jelenti, és ugyanaz, függetlenül attól, hogy egy személy a Földön van vagy az űrben van. A súly viszont a gravitáció hatását méri egy tárgy tömegére. Ez azt jelenti, hogy súlya a Földön annak a kombinációja, hogy mekkora tömeg van a testében, és mennyire keményen húzza le a Föld a föld felé. A Holdon a Föld gravitációjának csak körülbelül egyhatoda van, ezért az űrhajós súlya sokkal kisebb.
A sűrűség meghatározása
A sűrűség és a tömeg összefüggő fogalmak. A sűrűség az anyag mennyisége térfogategységre vonatkoztatva. Például egy űrhajós térfogata 65 liter lehet, tömege 68 kilogramm. Ha elosztja a tömegét a térfogatára, eléri az 1,05 kilogramm / liter sűrűséget. Nem véletlenül, ez történetesen nagyon közel áll a víz sűrűségéhez, amely 1,00 kilogramm literenként. Valószínűleg hallottad már, hogy az emberek több mint fele víz, ezért van értelme, hogy körülbelül azonos sűrűségűek.
Rövid válasz... Nem
Ezekkel a fogalmakkal nézze meg, mi történik az űrhajóssal, aki a Földről a Holdra merészkedik. A Föld gravitációjától a Hold gravitációjáig haladva az űrhajós súlya minden bizonnyal megváltozik, de tömege változatlan marad. Kevesebb a légnyomás az űrben, de az űrhajósok nem buborékként fújnak, ha elhagyják a Föld légkörét, így nyugodtan feltételezheted, hogy az űrhajós térfogata sem változik igazán. Ha a tömeg és a térfogat nem változik a Holdon, arra következtethetünk, hogy az űrhajós sűrűsége azonos lenne.
De néhány figyelmeztetés
Van egy apró kiskapu ebben a forgatókönyvben, de ez sokkal inkább a fiziológiához kapcsolódik, mint a fizikához. Az emberek valójában nem az űrben vannak, és hajlamosak elveszíteni a csontsűrűséget, az izomtömeget és a folyadékot, ha hosszabb időt töltenek alacsony gravitációban. Amikor az emberek felteszik ezeket a hipotetikus kérdéseket, általában olyan helyzetre gondolnak, amikor az űrhajósokat azonnal szállítják egyik helyről a másikra, de a való életben ez hosszú út. Tehát az űrhajós elveszíthetett egy kis tömeget a Hold felé vezető úton, és így egy kicsit kevésbé sűrű lenne, ha odaért.