బాత్రూమ్ స్కేల్పై నిలబడండి మరియు అది 160 పౌండ్లు చదువుతుంది. ఆ సంఖ్య మీ శరీరం యొక్క స్థిరమైన ఆస్తిలా కనిపిస్తోంది, కానీ అది కాదు - ఇది భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణ మీ ద్రవ్యరాశిని లాగడం వల్ల ఏర్పడింది. అదే శరీరాన్ని అంగారక గ్రహానికి తీసుకెళ్లండి మరియు స్కేల్ 61 పౌండ్లను చదవండి. బృహస్పతిపై అది 405 పౌండ్లు చదువుతుంది. సూర్యుని ఉపరితలంపై, మీరు ఒక తక్షణం జీవించగలిగితే, అది దాదాపు 4,464 పౌండ్లను చదువుతుంది. మీ శరీరం ఏమాత్రం మారలేదు. గురుత్వాకర్షణ మాత్రమే ఉంది.
బరువు vs మాస్: కీలక వ్యత్యాసం
ద్రవ్యరాశి అనేది మీ శరీరంలోని పదార్థం మొత్తం, కిలోగ్రాములలో కొలుస్తారు. ఇది విశ్వమంతటా స్థిరంగా ఉంటుంది. 70 కిలోల బరువున్న వ్యక్తి భూమిపై, అంగారకుడిపై, లోతైన అంతరిక్షంలో మరియు ప్లూటో ఉపరితలంపై 70 కిలోల ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాడు.
బరువు అనేది ఆ ద్రవ్యరాశిపై గురుత్వాకర్షణ చేసే శక్తి. ఇది ఇలా లెక్కించబడుతుంది:
Weight (N) = Mass (kg) × Gravitational acceleration (m/s²)
భూమిపై, ఉపరితలం వద్ద గురుత్వాకర్షణ త్వరణం సుమారుగా 9.8 m/s² (తరచుగా 1g అని వ్రాయబడుతుంది). 70 కిలోల వ్యక్తి బరువు:
Weight = 70 kg × 9.8 m/s² = 686 Newtons = 70 kg-force
ఎవరైనా "70 కిలోల బరువు" అని చెప్పినప్పుడు, మేము బరువు కోసం అనధికారికంగా మాస్ యూనిట్లను ఉపయోగిస్తాము - ఇది భూమిపై బాగా పనిచేస్తుంది, ఇక్కడ g స్థిరంగా ఉంటుంది. మీరు ఎక్కడికైనా ప్రయాణించిన క్షణం, వ్యత్యాసం అవసరం అవుతుంది.
ప్రతి గ్రహం యొక్క ఉపరితల గురుత్వాకర్షణ
ఉపరితల గురుత్వాకర్షణ గ్రహం యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు వ్యాసార్థంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పెద్ద ద్రవ్యరాశి గురుత్వాకర్షణను పెంచుతుంది; పెద్ద వ్యాసార్థం దానిని తగ్గిస్తుంది (మీరు ద్రవ్యరాశి కేంద్��ానికి దూరంగా ఉన్నారు). అందుకే శని, భూమి కంటే దాదాపు 100 రెట్లు ఎక్కువ బరువు కలిగి ఉన్నప్పటికీ, భూమి కంటే కొంచెం పైన మాత్రమే ఉపరితల గురుత్వాకర్షణ కలిగి ఉంది - దాని అపారమైన వ్యాసార్థం పరిహారం కంటే ఎక్కువ.
| Body | Surface Gravity (relative to Earth) | m/s² | Your Weight if 70 kg on Earth |
|---|---|---|---|
| Sun | 27.9g | 273.7 | 1,953 kg (19,159 N) |
| Mercury | 0.38g | 3.72 | 26.6 kg |
| Venus | 0.91g | 8.87 | 63.7 kg |
| Earth | 1.00g | 9.80 | 70.0 kg |
| Moon | 0.166g | 1.62 | 11.6 kg |
| Mars | 0.38g | 3.72 | 26.6 kg |
| Jupiter | 2.53g | 24.8 | 177.1 kg |
| Saturn | 1.07g | 10.4 | 74.9 kg |
| Uranus | 0.89g | 8.69 | 62.3 kg |
| Neptune | 1.14g | 11.15 | 79.8 kg |
| Pluto | 0.063g | 0.62 | 4.4 kg |
గమనిక: బృహస్పతి, శని, యురేనస్ మరియు నెప్ట్యూన్ ఘన ఉపరితలం లేని గ్యాస్ జెయింట్స్. పైన ఉన్న "ఉపరితల గురుత్వాకర్షణ" విలువలు క్లౌడ్ టాప్స్ వద్ద గురుత్వాకర్షణను సూచిస్తాయి, వాతావరణ పీడనం యొక్క 1 బార్ వద్ద నిర్వచించబడింది. మీరు ఈ గ్రహాలపై నిలబడలేరు.
ఫార్ములా: మరో గ్రహంపై బరువు
మార్పిడి సూటిగా ఉంటుంది:
Weight_planet = Weight_Earth × (g_planet / g_Earth)
లేదా సమానంగా, గ���రుత్వాకర్షణ నిష్పత్తిని నేరుగా ఉపయోగించడం:
Weight_planet (kg) = Mass (kg) × g_planet_ratio
పనిచేసిన ఉదాహరణ — మార్స్ మీద 70 కిలోల వ్యక్తి:
Mars gravity = 0.38g
Weight on Mars = 70 kg × 0.38 = 26.6 kg
In Newtons: 70 kg × 3.72 m/s² = 260.4 N
పనిచేసిన ఉదాహరణ — నెప్ట్యూన్పై 85 కిలోల వ్యక్తి:
Neptune gravity = 1.14g
Weight on Neptune = 85 kg × 1.14 = 96.9 kg
In Newtons: 85 kg × 11.15 m/s² = 947.75 N
సరదా ఉదాహరణలు: ప్రతి గ్రహంపై ఎత్తు జంపింగ్
మీరు ఎంత ఎత్తుకు దూకగలరు అనేది ఉపరితల గురుత్వాకర్షణపై విలోమంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. మీరు భూమిపై 0.5 మీటర్లు (సుమారు 20 అంగుళాలు) దూకగలిగితే, అదే కండర ప్రయత్నం మిమ్మల్ని ఇలా తీసుకుంటుంది:
Jump height on planet = Jump height on Earth × (g_Earth / g_planet)
జంప్ ఎత్తు పోలిక (బేస్లైన్: భూమిపై 0.5మీ జంప్):
| Body | Jump Height | Notes |
|---|---|---|
| Moon | 3.0 m (9.8 ft) | Nearly 3 times your height |
| Mars | 1.32 m (4.3 ft) | Like jumping onto a high table |
| Mercury | 1.32 m (4.3 ft) | Same as Mars — identical gravity |
| Venus | 0.55 m (1.8 ft) | Nearly Earth-like |
| Jupiter | 0.20 m (7.9 in) | Barely off the ground |
| Pluto | 7.9 m (26 ft) | Higher than a 2-story building |
చంద్రునిపై, భూమిపై 0.5 మీటర్ల నిలువు జంప్ 3 మీటర్ల ఎత్తుకు అనువదిస్తుంది. అపోలో వ్యోమగాములు ఈ అనుభవాన్ని డాక్యుమెంట్ చేసారు - 80+ కిలోల ద్రవ్యరాశిని జోడించే స్థూలమ���న స్పేస్సూట్లను ధరించినప్పటికీ, వారు సులభంగా చంద్రుని ఉపరితలం నుండి 1-2 అడుగుల ఎత్తుకు దూకుతారు మరియు భూమికి చాలా సెకన్లు పట్టవచ్చు. స్పేస్సూట్లో పరుగెత్తడం ఒక కట్టుదిట్టమైన, స్లో-మోషన్ అనుభవంగా మారింది.
మీరు బృహస్పతిపై ఎందుకు నలిగిపోతారు
బృహస్పతి యొక్క ఉపరితల గురుత్వాకర్షణ 2.53g మనుగడ సాగించగలదని అనిపిస్తుంది - అన్నింటికంటే, తీవ్రమైన కార్యకలాపాల సమయంలో అథ్లెట్లు మామూలుగా 2-3gని అనుభవిస్తారు. కానీ అనేక సమ్మేళన కారకాలు బృహస్పతిని ప్రాణాంతకమైన శత్రుత్వం కలిగిస్తాయి:
ఘన ఉపరితలం లేదు. బృహస్పతి ఒక వాయువు దిగ్గజం. దాని వాతావరణంలోకి దిగడం, ఒత్తిడి విపరీతంగా పెరుగుతుంది. ప్రోబ్ ద్వారా చేరుకోగల లోతు వద్ద, ఒత్తిడి మిలియన్ల వాతావరణాలకు చేరుకుంటుంది. ఏదైనా భౌతిక నిర్మాణం ఏదైనా ఉపరితలం చేరే ముందు చూర్ణం చేయబడుతుంది.
అణిచివేత వాతావరణ పీడనం. క్లౌడ్-టాప్ స్థాయిలో ఉన్న బృహస్పతి వాతావరణం ఇప్పటికే 1 బార్ పీడనాన్ని కలిగి ఉంది - భూమి యొక్క సముద్ర మట్టం వలె ఉంటుంది. కేవలం 100 కి.మీ లోతులో, ఒత్తిడి 1,000 బార్లకు చేరుకుంటుంది. ఇటువంటి ఒత్తిళ్లను తట్టుకునేంత బలమైన పదార్థాలు ఇంజినీరింగ్ నిర్మాణాలలో ఉండవు.
మానవ శరీరంపై 2.53g ప్రభావం. 2.5gకి నిరంతరాయంగా బహిర్గతం కావడం వల్ల గుండె రక్తనాళాల ఒత్తిడికి కారణమవుతుంది, ఎందుకంటే మెదడుకు రక్తాన్ని పైకి పంప్ చేయడానికి గుండె చాలా కష్టపడాలి. 2g+ వద్ద పొడిగించిన కాలాలు ఆర్థోస్టాటిక్ హైపోటెన్షన్, హృదయనాళ విస్తరణ మరియు చివరికి గుండె వైఫల్యానికి దారితీస్తాయి. అన్ని ఇతర కారకాలు నియంత్రించబడినప్పటికీ, స్థిరమైన 2.53g దీర్ఘకాలిక మానవ నివాసానికి అనుకూలంగా ఉండదు.
రేడియేషన్. బృహస్పతి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం భూమి యొక్క వాన్ అలెన్ బెల్ట్ల కంటే చాలా శక్తివంతమైన రేడియేషన్ బెల్ట్లను ట్రాప్ చేస్తుంది. బృహస్పతి యొక్క రేడియేషన్ వాతావరణంలో ఉన్న మానవుడు గంటల్లో ప్రాణాంతకమైన మోతాదును అందుకుంటాడు.
ది మూన్ అండ్ మార్స్: ఫ్యూచర్ హ్యూమన్ హాబిటాట్స్
మన సౌర వ్యవస్థలో చంద్రుడు మరియు అంగారక గ్రహాలు మాత్రమే ఉన్నాయి, ఇక్కడ మానవ వలసవాదం శాస్త్రీయంగా ఆమోదయోగ్యమైనది. రెండూ భూమి కంటే చాలా తక్కువ గురుత్వాకర్షణ కలిగి ఉంటాయి, ఇది ముఖ్యమైన శారీరక సవాళ్లను సృష్టిస్తుంది:
కండరాల క్షీణత: చంద్రునిపై (0.166g) మరియు మార్స్ (0.38g), సాధారణ కదలికకు అవసరమైన కండరాల శ్రమ గణనీయంగా తగ్గుతుంది. ప్రతిఘటన లేకుండా, కండరాలు మరియు ఎముకలు తగ్గిన భారం కారణంగా బలహీనపడతాయి. ISS వ్యోమగాములు 0g వద్ద 6 నెలలు గడిపే వారు ఇంటెన్సివ్ వ్యాయామ నియమాలు లేకుండా నెలకు 1-2% ఎముక సాంద్రతను కోల్పోతారు.
ఎముక సాంద్రత నష్టం: బరువు మోసే ఎముకలు (వెన్నెముక, తుంటి, తొడ) సాంద్రతను నిర్వహించడం ద్వారా గురుత్వాకర్షణ భారానికి ప్రతిస్పందిస్తాయి. 0.38g వద్ద, ఉద్దీపన తగ్గింది కానీ ఇప్పటికీ ఉంది - మార్స్ ఎముక ఆరోగ్యానికి మైక్రోగ్రావిటీ కంటే మెరుగ్గా ఉంటుంది కానీ భూమి కంటే అధ్వాన్నంగా ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. మార్స్-గురుత్వాకర్షణ ఎముక క్షీణతకు ISSలో అవసరమైన తీవ్రతలో బహుశా 60% అనుబంధ వ్యాయామం అవసరమని అంచనాలు సూచిస్తున్నాయి.
అభివృద్ధి ప్రభావాలు: పిండం మరియు బాల్య అభివృద్ధిపై పాక్షిక గురుత్వాకర్షణ ప్రభావాలు పూర్తిగా తెలియవు. మైక్రోగ్రావిటీలో జంతు అధ్యయనాలు అభివృద్ధి అసాధారణతలను చూపుతాయి, కానీ దీర్ఘకాలిక పాక్షిక-గురుత్వాకర్షణ అధ్యయనాలు లేవు. మార్స్ యొక్క 0.38 గ్రా పర్యావరణం సాధారణ మానవ అభివృద్ధికి మద్దతు ఇవ్వవచ్చు లేదా మద్దతు ఇవ్వకపోవచ్చు - ఇది ఏదైనా బహుళ-తరాల కాలనీకి అత్యంత క్లిష్��మైన తెలియని వాటిలో ఒకటి.
ఫ్లూయిడ్ షిఫ్ట్లు: మానవ హృదయనాళ వ్యవస్థ గురుత్వాకర్షణ కింద ద్రవాలను పునఃపంపిణీ చేస్తుంది. తక్కువ గురుత్వాకర్షణ వాతావరణంలో, ద్రవాలు ఎగువ శరీరం మరియు తల వైపుకు మారతాయి, దీని వలన ముఖం ఉబ్బడం, నాసికా రద్దీ, దృష్టి మార్పులు (పెరిగిన ఇంట్రాక్రానియల్ ఒత్తిడి కారణంగా) మరియు మూత్రపిండాల పనితీరులో మార్పులకు కా���ణమవుతాయి. ఈ ప్రభావాలు ISSపై విస్తృతంగా నమోదు చేయబడ్డాయి మరియు మార్టిన్ గురుత్వాకర్షణ స్థాయిలలో తక్కువగా ఉంటాయి.
అంగారక గ్రహంపై 0.38 గ్రా మరియు భూమిపై 1.0 గ్రా మధ్య వ్యత్యాసం అంటే, మార్స్ మీద సంవత్సరాలు లేదా దశాబ్దాలు గడిపిన మానవులు శారీరకంగా మార్టిన్ గురుత్వాకర్షణకు అనుగుణంగా మారవచ్చు మరియు భూమి యొక్క గురుత్వాకర్షణను - వారి పూర్వీకుల నివాసాన్ని - తిరిగి వచ్చినప్పుడు భౌతికంగా తట్టుకోలేరు.