Romutforskning er et tema som fanger folks fantasi og utfordrer dem til å tenke nøyaktig hva som kan skje når de forlater jordens beskyttende boble. For det første betyr mikrogravitasjonen av rom eller lavere tyngdekraft på månen at astronautene ikke lenger er bundet til bakken på samme måte. Lover og definisjoner studert i fysikk lar deg bestemme hvordan dette påvirker dens tetthet.
Mass vs. Vekt
Først er det nødvendig å forstå forskjellen mellom masse og vekt. Masse er et mål på hvor mye materie som er i et objekt - i dette tilfellet en astronaut. Det er en opptelling av mengden atomer som er tilstede, og det er det samme om en person er på jorden eller i rommet. Vekt, derimot, måler effekten av tyngdekraften på massen til et objekt. Det betyr at vekten din på jorden er en kombinasjon av hvor mye masse det er i kroppen din og hvor hardt jorden trekker deg ned mot bakken. På månen er det bare omtrent en sjettedel av jordens tyngdekraft, og derfor veier astronauten mye mindre.
Definere tetthet
Tetthet og masse er relaterte begreper. Tetthet er mengden materie per volumenhet. For eksempel kan en astronaut ha et volum på 65 liter og en masse på 68 kilo. Hvis du deler massen hennes i volumet hennes, når du en tetthet på 1,05 kg per liter. Ikke så tilfeldig er dette tilfeldigvis nær tettheten av vannet, som er 1,00 kilo per liter. Du har sikkert hørt at mennesker er mer enn halvparten av vann, så det er fornuftig at de har omtrent samme tetthet.
Kort svar... Nei
Bruk disse konseptene og se på hva som skjer med astronauten som drar seg fra jorden til månen. Astronautens vekt endrer seg absolutt fra jordens tyngdekraft til månens tyngdekraft, men massen hans forblir den samme. Det er mindre lufttrykk i rommet, men astronauter blåser ikke opp som bobler når de forlater jordens atmosfære, så du kan trygt anta at astronautens volum ikke egentlig endrer seg heller. Hvis massen og volumet ikke endres på månen, kan du utlede at astronautens tetthet ville være den samme.
Men noen forbehold
Det er et lite smutthull i dette scenariet, men det har mer å gjøre med fysiologi enn fysikk. Mennesker er egentlig ikke ment å være i rommet, og de har en tendens til å miste bentetthet, muskelmasse og væsker hvis de bruker lang tid i lav tyngdekraft. Når folk stiller disse hypotetiske spørsmålene, tenker de vanligvis på en situasjon når astronauten umiddelbart blir transportert fra ett sted til et annet, men i virkeligheten er det en lang tur. Så astronauten kunne ha mistet litt masse på vei til månen og ville dermed være litt mindre tett når han kom dit.