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  • 1 # 來看世界呀

    月球的質量比地球小很多,表面重力加速度只有地球的1/6,電子秤、彈簧秤等以測量“重力”的稱重方式無法再應用,而用槓桿定理製造的桿秤、天平依然可以應用。

    首先,要證實地球上的某種稱重方式在月球上能不能用,得先確定在月球和地球重力的物理規律相同,這一點早在阿波羅登月期間就已經驗證,宇航員在月球上距地面相同高度丟下羽毛和錘子,兩者以相同的時間落地,加速的過程符合牛頓定律,所以月球和地球的物理規則是相同的,現代科學利用探測器測量遙遠天體的質量和其執行軌道引數,也證實牛頓定律可以應用在宏觀低速天體的執行引數計算方面。質量是物質的固有屬性,質量咋來的現在還沒人說得清楚,但是已經可以證明物體的質量和其含有的微觀粒子的數量有關,同一物體不管在哪個星球上,其質量將是一定的,只不過其受到的引力會因為天體質量的不同而不同。

    證實了月球和地球有共同的物理規律,那麼質量一詞在不同的星球上才有相同的含義。在地球上由於統一標準的建立,可以利用測定重力的方式測定質量,只需要用重力除以重力加速度g就可以了,這種方式有一定的誤差,因為重力是排除物體隨地球自轉運動的向心力後的餘下部分,利用引力測定物體的質量才是正確的,只不過這種方式比較麻煩並且即便誤差存在,測重力的方式測質量對實際的測量結果影響也不大。

    在月球上,月球的質量只有地球的1/49,引力只有地球的1/6,而且月球的自轉很緩慢,所以分別在地球和月球測定同一物體的重力,將獲得不同的讀數,因此以直接測重力的方式測定重力,將不能再應用,那麼根據不同質量測定方式很容易知道哪種稱重方式在月球仍可應用。槓桿定理簡單說就是力乘以力矩,在月球上應用的時候,一端的標準重物和另一端要稱量餓重物的重力以相同倍數縮小,而力矩是不變的,於是以槓桿定理製造的稱重工具在月球上稱量重物依然可以得到相同的質量。而彈簧秤、電子秤分別利用的是彈簧的彈性形變、壓敏材料受壓後電阻變化,無論是彈性還是壓敏材料,直接測定的是“重力”,只不過經過換算和校準,在錶盤上刻有和相應重力對應的質量引數,並不是直接測定質量。

    當然,說一點比較“槓”的話,既然明白了地球和月球的重力質量比等,也可以透過換算,將電子秤、彈簧秤的錶盤讀數重新設計,也能使這些測量裝置獲得和地球上一樣的讀數,但拿回地球又不能直接應用了。

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