Combien pèse la planète Terre ?

La mesure du poids de la Terre est dérivée de l'attraction gravitationnelle que la Terre a pour les objets à proximité. Voir plus de photos d'exploration spatiale. Vision numérique/Getty Images

Il serait plus juste de demander, "Quelle est la masse de la planète Terre ?" ¹ La réponse rapide à cette question est d'environ 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 (6 x 10 ²⁴ ) kilogrammes.

La sous-question intéressante est, « Comment quelqu'un a-t-il compris cela ? Ce n'est pas comme si la planète montait sur la balance chaque matin avant de prendre une douche. La mesure du poids de la planète est dérivée de la attraction gravitationnelle que la Terre a pour les objets proches d'elle.

Il s'avère que deux masses quelconques ont une attraction gravitationnelle l'une pour l'autre. Si vous placez deux boules de bowling l'une à côté de l'autre, ils s'attireront gravitationnellement. L'attirance est extrêmement faible, mais si vos instruments sont suffisamment sensibles, vous pouvez mesurer l'attraction gravitationnelle que deux boules de bowling ont l'une sur l'autre. A partir de cette mesure, vous pourriez déterminer la masse des deux objets. Il en est de même pour deux balles de golf, mais l'attraction est encore plus faible car la quantité de force gravitationnelle dépend de la masse des objets.

Newton a montré que, pour objets sphériques , vous pouvez faire l'hypothèse simplificatrice que toute la masse de l'objet est concentrée au centre de la sphère. L'équation suivante exprime l'attraction gravitationnelle que deux objets sphériques ont l'un sur l'autre :

F =G(M1*M2/R ² )

F est la force d'attraction entre eux.
g est une constante égale à 6,67259 x 10 ^-11 m ³ /kg s ² .
M1 et M2 sont les deux masses qui s'attirent.
R est la distance séparant les deux objets.

Supposons que la Terre est l'une des masses (M1) et une sphère de 1 kg est l'autre (M2). La force entre eux est de 9,8 kg*m/s ² -- nous pouvons calculer cette force en laissant tomber la sphère de 1 kg et en mesurant l'accélération que le champ gravitationnel de la Terre lui applique (9,8 m/s ² ).

Le rayon de la Terre est 6, 400, 000 mètres (6, 999, 125 mètres). Si vous branchez toutes ces valeurs et résolvez pour M1, vous trouvez que la masse de la Terre est 6, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 kilogrammes (6x10 ²⁴ kilogrammes, ou 1,3 x 10 ²⁵ livres sterling).

¹ Il est "plus approprié" de poser des questions sur la masse plutôt que sur le poids, car le poids est une force qui nécessite un champ gravitationnel pour être déterminé. Vous pouvez prendre une boule de bowling et la peser sur la Terre et sur la Lune. Le poids sur la lune sera le sixième de celui sur la Terre, mais la quantité de masse est la même dans les deux endroits. À peser La terre, nous aurions besoin de savoir dans quel champ gravitationnel de l'objet nous voulons calculer le poids. Les Masse de la terre, d'autre part, est une constante.

Publié à l'origine :30 juin 2009

FAQ sur la masse de la Terre

Comment est calculée la masse terrestre ?

Puisque les scientifiques connaissent déjà le rayon de la planète Terre, ils ont utilisé la loi de la gravitation universelle pour déterminer la masse de la Terre par rapport à la force gravitationnelle sur un objet à la surface de la Terre. Tout simplement, cette méthode utilise le rayon de la Terre comme distance.

Quelle est la majeure partie de la masse de la Terre ?

Le noyau de la Terre représente 15 % du volume de la planète mais 30 % de sa masse. La majeure partie de la masse de la Terre est son manteau. Le manteau représente 84 % de son volume et près de 70 % de sa masse. La croûte terrestre ne représente que 1% de sa masse.

Comment Cavendish a-t-il calculé la masse de la Terre ?

Cavendish a mesuré la force entre les sphères métalliques d'attraction à l'aide d'une balance de torsion. Il connaissait déjà la masse des deux sphères et la distance qui les séparait. En mesurant soigneusement la force entre ces sphères, il calcula leur attraction gravitationnelle. Puisque la force gravitationnelle de la Terre sur la plus petite boule pourrait être mesurée en la pesant, le rapport des deux forces a permis de calculer la densité de la terre, en utilisant la loi de la gravitation de Newton.

Quelle est la définition simple de la masse ?

La masse est la mesure de la quantité de matière dans un objet. Sur Terre, nous pouvons peser les choses pour déterminer la masse. Mais dans l'espace, quelque chose peut avoir beaucoup de masse mais pas beaucoup de poids parce que l'attraction de la gravité serait faible. Science Planète Recherche ScienceTermes d'astronomiePlanète flottanteScienceAstronomieComment fonctionnent les planètes nomadesScienceExploration de l'espaceComment fonctionne la chasse aux planètesScienceLe système solairePourquoi Pluton n'est-elle plus considérée comme une planète ? ScienceLe système solaireQuel est l'ordre des planètes dans le système solaire ?ScienceLe système solaireIl pleut sur d'autres planètes ?ScienceLe système solaireJupiter :Yokozuna des géantes gazeuses, Banisher of PlanetsScienceLe système solaireComment se forment les planètes?ScienceLes étoilesLes naines blanches peuvent déchiqueter des planètes en morceauxScienceLe système solaireQui a nommé la planète Terre?ScienceExploration de l'espaceUne planète a-t-elle besoin de continents pour soutenir la vie?Science pourrait soutenir la vie ?ScienceÉtoilesUne planète pourrait-elle exister sans étoile hôte ?ScienceLe système solairePourquoi les planètes sont-elles presque sphériques ?ScienceLe système solaireLa NASA annonce un nouveau système solaire rempli de sept planètes une planète naine dans la ceinture de Kuiper, Possède son propre anneauScienceExploration spatialeLe nouveau satellite de la NASA chasse des planètes lointainesScienceLe système solaireL'ancienne oblitération des planètes naines peut avoir créé les anneaux de SaturneScience de l'eau sur les exoplanètes ?ScienceLe système solaireLa vérité derrière la planète voyou NibiruScienceLe système solaireUranus :la planète sur un axe très inclinéScienceLe système solairePloonets :quand les lunes deviennent des planètesScienceTermes d'astronomiePlanétariumScienceExploration de l'espace SystemScienceStarsVoici comment nous allons détecter la vie sur des exoplanètes lointainesScienceExploration spatialeLa mission Kepler de la NASA ajoute 100 mondes extraterrestres à Exoplanet TallyScienceExploration spatialeCan amateur astro nomers spot exoplanets?ScienceFuture Space10 meilleures idées pour la communication interplanétaireScienceExploration de l'espaceLISA:Detecting Exoplanets Using Gravitational WavesScienceLe système solaireComment fonctionne la protection planétaire de la NASAScienceTermes d'astronomieHypothèse planétésimale Recherche sur la planète du divertissement DivertissementFilms mémorablesDans 'Star Wars', des étoiles et des planètes entières sont détruites - est-ce possible ?