Вес человека на Луне: как гравитация меняет всё

На Земле среднестатистический взрослый давит на весы с привычной силой, но стоит перенести те же весы на лунную поверхность — и цифра уменьшится почти в шесть раз. Именно это испытали на себе первые астронавты, ступившие на Луну в 1969 году: в громоздких скафандрах они подпрыгивали, словно дети на батуте. Почему так происходит и сколько бы вы весили на других планетах?

Гравитация: невидимая сила, которая держит нас на земле

Всё во Вселенной обладает притяжением. Любое тело, имеющее массу, тянет к себе другие тела — это и есть гравитация. На нашей планете именно она не позволяет нам оторваться от поверхности и улететь в космическое пространство. Когда вы встаёте на весы, прибор фиксирует не саму массу вашего тела, а силу, с которой Земля притягивает вас к себе. Эта сила и называется весом.

Ускорение свободного падения на поверхности Земли составляет около 9,8 метра в секунду в квадрате. Именно эта величина определяет, с какой силой планета удерживает каждый килограмм вашего тела. Чем массивнее небесное тело и чем меньше его радиус, тем сильнее оно притягивает объекты на своей поверхности.

Масса и вес — в чём принципиальная разница

В повседневной жизни мы часто путаем эти два понятия, хотя между ними огромная разница. Масса — это количество вещества, из которого состоит тело. Она остаётся неизменной, где бы вы ни находились: на вершине Эвереста, в глубинах океана, на орбитальной станции или на далёкой планете. Если ваша масса составляет 70 килограммов на Земле, она останется ровно такой же и на Луне, и на Юпитере.

А вот вес — величина переменная. Он зависит от силы притяжения того небесного тела, на поверхности которого вы находитесь. Поэтому один и тот же человек на разных планетах будет давить на весы с совершенно разной силой, хотя его масса не изменится ни на грамм.

Статья по теме на LifeGlobe.net: Почему Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной?

Почему на Луне всё весит в шесть раз меньше

Луна значительно уступает Земле и по массе, и по размерам. Её масса составляет всего 7,35 на десять в двадцать второй степени килограммов — это примерно в 81 раз меньше земной. Радиус лунной поверхности тоже существенно скромнее: около 1740 километров против 6371 километра у Земли.

Из-за этого ускорение свободного падения на Луне составляет лишь 1,62 метра в секунду в квадрате — примерно 16,6 процента от земного значения. Проще говоря, лунное притяжение слабее земного почти в шесть раз. Человек массой 70 килограммов на земных весах увидит привычные 70 килограммов, а на лунных — всего около 11,5 килограмма.

Как это ощутили первые люди на Луне

Двадцатого июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин из экипажа миссии «Аполлон-11» впервые ступили на лунный грунт. Каждый из них был одет в скафандр и нёс на себе ранцевую систему жизнеобеспечения — всё снаряжение весило на Земле более 80 килограммов. Однако на Луне эта ноша ощущалась примерно как 13–14 килограммов.

Слабое притяжение создавало необычные условия для передвижения. Обычный шаг становился неустойчивым, и астронавты быстро выяснили, что прыжками перемещаться гораздо удобнее. Записи бортовых камер тех миссий показывают характерную «кенгуриную» походку — так космонавты приспосабливались к непривычной гравитации.

Вес на других планетах Солнечной системы

Интересно сравнить, как менялся бы вес одного и того же человека массой 70 килограммов на разных небесных телах. На Марсе, где притяжение составляет около 38 процентов от земного, весы показали бы примерно 26,6 килограмма. На массивном Юпитере, напротив, тот же человек потянул бы на целых 177 килограммов — притяжение газового гиганта в 2,5 раза сильнее земного.

На крошечном Плутоне ситуация ещё более впечатляющая: вес снизился бы до 4,5 килограмма. А вот на Солнце, будь такое путешествие возможным, человек был бы придавлен чудовищной силой тяжести — его вес превысил бы 1900 килограммов.

Занимательный факт

Во время миссии «Аполлон-15» в 1971 году астронавт Дэвид Скотт провёл наглядный эксперимент прямо на лунной поверхности. Он одновременно выпустил из рук геологический молоток и соколиное перо — и оба предмета упали на грунт одновременно. На Земле такой опыт невозможно повторить без вакуумной камеры: сопротивление воздуха замедлит лёгкий предмет. А на Луне, где практически нет атмосферы, падение идеально подтвердило принцип, сформулированный Галилео Галилеем ещё четыре столетия назад: в отсутствие сопротивления среды все тела падают с одинаковым ускорением, независимо от их массы.