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既知の時代と距離月から地球の質量をどのように決定しますか?

月の軌道の既知の期間と距離を使用して地球の質量を決定する方法は次のとおりです。

1。概念を理解する

* ニュートンの普遍的重力の法則: この法律では、宇宙のすべての粒子は、大衆の積に比例し、中心間の距離の平方に反比例する力で他のすべての粒子を引き付けると述べています。

* 中心力: 円形の経路を移動するオブジェクトは、円の中心に向かってそれを引っ張る力を経験します。この力は、中心力と呼ばれます。

2。概念を月の軌道に適用します

* 重力: 地球の周りの月の軌道は、それらの間の重力によって維持されます。

* 中心力: 地球の周りの月の動きは円形であるため、月に作用する重力は必要な中心力を提供します。

3。方程式の設定

私たちは、地球と月の間の重力を月に作用する中心力と同等にすることができます。

* 重力: f =g *(m_e * m_m) /r²

* g =重力定数(6.674 x 10^-11nm²/kg²)

* M_E =地球の質量

* m_m =月の質量

* r =地球と月の間の距離

* 中心力: f =m_m *v² / r

* m_m =月の質量

* v =月の軌道速度

4。地球の質量を解く(M_E)

1。 2つの力を等しくします: g *(m_e * m_m) /r²=m_m *v² / r

2。方程式を簡素化: g * m_e / r =v²

3。軌道速度(v)を周期(t)に関連付けます: v =2πr / t

4。方程式の代替V: g * m_e / r =(2πr / t)²

5。 m_e:を解く

m_e =(4π²r³)/(gt²)

5。既知の値の使用

* 月の軌道の期間(t): 27。3日(秒に変換)

* 地球と月の間の平均距離(r): 384,400 km(メートルに変換)

6。計算

値を式に置き換え、地球の質量(M_E)を計算します。 5.97 x 10^24 kgに近い値を取得する必要があります。

注: この方法は、地球の質量の近似を提供します。より正確な測定と複雑な計算を使用して、正確な値を決定します。

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