【話したくなる】地球の質量(重さ)を求める
以前、「【話したくなる】1メートルから地球の大きさ(半径)を求める」で地球の大きさ(半径)を求めました。今回は、地球の質量(重さ)の求め方をお話しします。
地球の質量を求めるのには、高校の物理で勉強するケプラーの第三法則を利用します。ケプラーの第三法則は、太陽を回る惑星の公転において成立する法則ですが、地球を回る月や人工衛星でも成立します。
具体的には、ケプラーの第三法則は以下の式で表されます。
a3/P2 = G(M + m) / 4 π2
a:長半径 P:公転周期 G:万有引力定数
M:地球の質量 m:月や人工衛星の質量 π:円周率
地球の周りを回る月や人工衛星の公転運動を観測して、長半径(a)や公転周期(P)を求め、この式に入力すると、地球の質量(M)を求めることができます。特に、人工衛星の場合は、その質量が地球と比べてとても小さいので、計算では m=0 とすることができます。
この式から地球の質量を求めると、6.0×1024 ㎏ となります。
ここで、1024とは1000000000000000000000000(0が24個)で、とても大きな数字になります。
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