Innehåll
Rymdutforskning 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 betyder mikrograviteten i rymden eller lägre tyngdkraften på månen att astronauternas kroppar inte längre är bundna till marken på samma sätt. Lagar och definitioner studerade i fysik låter dig bestämma hur detta påverkar deras täthet.
Mass Vs. Vikt
Först är det nödvändigt att förstå skillnaden mellan massa och vikt. Mass är ett mått på hur mycket materia som finns i ett objekt - i detta fall en astronaut. Det är en sammanfattning av mängden närvarande atomer, och det är samma om en person är på jorden eller i rymden. Vikt, å andra sidan, mäter effekten av tyngdkraften på föremålets massa. 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 en sjättedel av jordens allvar, och så väger astronauten mycket mindre.
Definiera densitet
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 täthet på 1,05 kg per liter. Inte så slumpmässigt, detta råkar vara mycket nära vattentätheten, som är 1,00 kg per liter. Du har förmodligen hört att människor är mer än hälften vatten, så det är vettigt att de har ungefär samma densitet.
Kort svar ... Nej
Använd dessa begrepp och titta på vad som händer med astronauten som vågar sig från jorden till månen. Att flytta från jordens tyngdkraft till månens tyngd ändras astronautens vikt verkligen, men hans massa förblir densamma. Det finns mindre lufttryck i rymden, men astronauter blåser inte upp som bubblor när de lämnar jordens atmosfär, så du kan säkert anta att astronautens volym inte riktigt förändras heller. Om massan och volymen inte förändras på månen kan du dra slutsatsen att astronautens densitet skulle vara densamma.
Men några varningar
Det finns ett litet kryphål i detta scenario, men det har mer att göra med fysiologi än fysik. Människor är inte riktigt tänkta att vara i rymden, och de tenderar att förlora bentäthet, muskelmassa och vätskor om de tillbringar längre tid i låg vikt. När människor ställer dessa hypotetiska frågor tänker de vanligtvis på en situation då astronauten omedelbart transporteras från en plats till en annan, men i verkligheten är det en lång resa. Så astronauten kan ha tappat lite massa på väg till månen och skulle därmed vara lite mindre tät när han kom dit.