Raziskovanje vesolja je tema, ki zajame domišljijo ljudi in jih izzove, da natančno razmišljajo, kaj se lahko zgodi, ko zapustijo zaščitni mehurček Zemlje. Prvič, mikrogravitacija vesolja ali nižja gravitacija na Luni pomeni, da telesa astronavtov niso več privezana na tla na enak način. Zakoni in definicije, ki jih preučujejo v fiziki, vam omogočajo, da ugotovite, kako to vpliva na njihovo gostoto.
Maša vs. Utež
Najprej je treba razumeti razliko med maso in težo. Masa je merilo količine snovi v predmetu - v tem primeru astronavta. To je seštevek količine prisotnih atomov in enako je, ali je človek na Zemlji ali v vesolju. Teža pa meri vpliv gravitacije na maso predmeta. To pomeni, da je vaša teža na Zemlji kombinacija, koliko mase je v vašem telesu in kako močno vas Zemlja vleče navzdol proti tlom. Na Luni je gravitacija Zemlje le približno šestina in tako astronavt tehta veliko manj.
Opredelitev gostote
Gostota in masa sta povezani pojma. Gostota je količina snovi na prostorninsko enoto. Na primer, astronavt ima lahko prostornino 65 litrov in maso 68 kilogramov. Če njeno maso razdelite na njen volumen, dosežete gostoto 1,05 kilograma na liter. Ne tako naključno je to zelo blizu gostoti vode, ki znaša 1,00 kilograma na liter. Verjetno ste že slišali, da imamo ljudje več kot polovico vode, zato je smiselno, da imajo približno enako gostoto.
Kratek odgovor... Ne
Z uporabo teh konceptov poglejte, kaj se zgodi z astronavtom, ki se od Zemlje odpravi na Luno. Ko se premikamo od gravitacije Zemlje do gravitacije lune, se teža astronavta zagotovo spreminja, vendar njegova masa ostaja enaka. V vesolju je manj zračnega tlaka, a astronavti ne zapihajo kot mehurčki, ko zapustijo zemeljsko atmosfero, zato lahko varno domnevate, da se tudi prostornina astronavta v resnici ne spremeni. Če se masa in prostornina na Luni ne spremenita, lahko ugotovite, da bi bila gostota astronavta enaka.
Toda nekaj opozoril
V tem scenariju je majhna vrzel, vendar je to bolj povezano s fiziologijo kot s fiziko. Ljudje v resnici niso namenjeni vesolju in izgubijo kostno gostoto, mišično maso in tekočino, če dalj časa preživijo v nizki gravitaciji. Ko ljudje postavljajo ta hipotetična vprašanja, običajno pomislijo na situacijo, ko astronavta takoj prepeljejo z enega kraja na drugega, v resničnem življenju pa je to dolgo potovanje. Torej bi astronavt morda izgubil malo mase na poti do Lune in bi bil potem nekoliko manj gost, ko bi prišel tja.