Utforskning av rymden är ett ämne som fångar människors fantasi och utmanar dem att tänka på exakt vad som kan hända när de lämnar jordens skyddande bubbla. För det första innebär rymdets mikrogravitation eller lägre gravitation på månen att astronauternas kroppar inte längre är bundna till marken på samma sätt. Lagar och definitioner som studerats i fysik låter dig bestämma hur detta påverkar deras densitet.
Mass Vs. Vikt
Först är det nödvändigt att förstå skillnaden mellan massa och vikt. Massa är ett mått på hur mycket materia som finns i ett objekt - i det här fallet en astronaut. Det är en sammanräkning av mängden atomer som är närvarande, och det är detsamma om en person befinner sig på jorden eller i rymden. Vikt mäter å andra sidan effekten av tyngdkraften på massan av ett objekt. Det betyder att din vikt på jorden är en kombination av hur mycket massa som finns i din kropp och hur hårt jorden drar dig ner mot marken. På månen finns det bara ungefär en sjättedel av allvaret på jorden, och så väger astronauten mycket mindre.
Definiera täthet
Densitet och massa är relaterade begrepp. Densitet är mängden materia per volymenhet. Till exempel kan en astronaut ha en volym på 65 liter och en massa på 68 kg. Om du delar upp hennes massa i hennes volym når du en densitet på 1,05 kg per liter. Inte så tillfälligt råkar detta vara mycket nära vattentätheten, som är 1,00 kg per liter. Du har nog hört att människor är mer än hälften vatten, så det är vettigt att de har ungefär samma densitet.
Kort svar... Nej
Med hjälp av dessa begrepp, titta på vad som händer med astronauten som vågar från jorden till månen. Förflyttning från jordens gravitation till månens gravitation, astronautens vikt ändras verkligen, men hans massa förblir densamma. Det finns mindre lufttryck i rymden, men astronauterna spränger inte som bubblor när de lämnar jordens atmosfär, så du kan säkert anta att astronautens volym inte riktigt förändras heller. Om massan och volymen inte ändras på månen kan du dra slutsatsen att astronautens densitet skulle vara densamma.
Men några försiktighetsåtgärder
Det finns ett litet kryphål i detta scenario, men det har mer att göra med fysiologi än fysik. Människor är egentligen inte avsedda att vara i rymden, och de tenderar att förlora bentäthet, muskelmassa och vätskor om de spenderar längre tid i låg tyngdkraft. När människor ställer dessa hypotetiska frågor tänker de vanligtvis på en situation när astronauten omedelbart transporteras från en plats till en annan, men i verkligheten är det en lång resa. Så astronauten kan ha förlorat lite massa på väg till månen och skulle därmed vara lite mindre tät när han kom dit.