משקל על שבתאי: יסודות הפיזיקה
בואו נדמיין את המעבר לרגע עם שבת שלנו עם חבר שלנו ושני קשקשים: משקל אמבטיה מודרני וסולם דו-זרועי מסורתי יותר. אם שנינו עולים על האחרון, כל אחד על צלחת אחרת, הסולם תלוי בצד החזק יותר, בדיוק כמו בכדור הארץ. לכאורה, לכן, שום דבר לא השתנה. הוא שונה מאוד מזה שבכדור הארץ. מדוע ?
משקל הגוף הוא הערך של כוח הכבידה המופעל על המסה שלו.
המסה תלויה רק באיכות ובכמות החומר ממנו מורכב הגוף הנבדק.
המסה, אם כן, זהה בכל מקום בו אנו נמצאים ולכן גם אובייקט הכבד יותר מזה על פני כדור הארץ הוא זהה גם בשבתאי. המשקל, לעומת זאת - כפוף לכוח הכבידה - הוא ישות משתנה:
משקל (N) = מסה (ק"ג) לפי כוח הכבידה (m / s2)
מה שאנו מכנים בדרך כלל "משקל" הוא אפוא הכוח (של כוח הכבידה) שבו כדור הארץ מושך אותנו אל עצמו.
אבל מהי כוח הכבידה? זוהי תופעה לפיה גופים מושכים זה את זה בכוח הפרופורציונאלי למסה שלהם וביחס הפוך לריבוע המרחק המפריד ביניהם:
כוח הכובד = G (קבוע ניוטון) x מסת הגוף הראשונה x המסה השנייה
_______________________________
(מרחק בין שני הגופים) 2
מכיוון שכדור הארץ מעט שטוח בקטבים, המרחק בין נקודה על פני כדור הארץ למרכז כדור הארץ שונה בהתאם אם אתה נמצא בקו המשווה (שם הוא גדול יותר) או בקטבים (שם הוא קטן יותר מסיבה זו (יש לשקול גם את השפעת סיבוב כדור הארץ) אנו שוקלים יותר בקטבים מאשר בקו המשווה.
בכדור הארץ כוח הכובד שווה לכ -9.81 מ ' / s2 (1 גרם), בעוד שבשבתאי, בהיותו המסה שלו מעט גבוהה מזו של כדור הארץ, כוח הכובד שווה ל- (1.065 גרם). המשקל שלנו על שבתאי הוא לפיכך פחות פי 1.065 מאשר בכדור הארץ.
שימו לב: על פי מוסכמה אנו מבטאים את המשקל ב- Kg במקום בניוטון (N) מכיוון שבמציאות אנו מתרגמים כוח זה ליחידת מדידה נוספת, "משקל הק"ג" (ק"ג או פשוט ק"ג), המקביל לכ- 9.81 N (1 גרם). לכן, על כדור הארץ אדם במשקל של 70 ק"ג שוקל (70 * 9.81) 686.5 N או 70 ק"ג (686.5 / 9.81). אולם על שבתאי אותו אדם ששוקל 70 ק"ג שוקל (70 * 10.45) 731.5 N או 74.57 ק"ג (731.5 / 9.81).
