地球の重さは、どのようなやり方で求められるのでしょうか?

この値は、ニュートンが「リンゴが落ちるのを見て」発見した、有名な「万有引力の法則」を使うと計算が可能になるのです。

ここではその導き方を簡単に述べて、地球がどのくらい重いかを改めて確認します。

地球 重さ 求め方

地球の重さの求め方とは?

「万有引力の法則」を使うと、地面に置いてある物体アルファと地球の間に働く引力ベータの間の関係を次のように表わすことができます。

ベータ=万有引力定数×アルファの重さ×地球の重さ÷(アルファと地球の中心の間の距離)²=重力加速度×アルファの重さ、このとき「物体アルファ」は地球の表面にあるので「アルファと地球の中心の間の距離」は、地球の半径に置き換えることができます。

したがって、この式は、重力加速度×アルファの重さ=万有引力定数×アルファの重さ×地球の重さ÷(地球の半径)²、すなわち、重力加速度=万有引力定数×地球の重さ÷(地球の半径)²、これを書き直してみます。

地球の重さ=重力加速度×(地球の半径)²÷万有引力定数、ここで、重力加速度は、9.80665m/s2、地球の半径は、地球の円周40,075,000mを2π=3.1415で割って 6,378,100m、万有引力定数は 6.67408 × 10-11 m³/kg・s²

となります。

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以上より地球の重さを求める準備はすべて整います。

地球の重さ=9.80665m/s2×6,378,100m×6,378,100m÷(6.67408 × 10-11)m³/kg・s²≒5.97×10²⁴kg≒6.0×10²⁴キログラム あるいは6.0×10²¹トン

という結果が得られます。

また、これを別の形で表現すると6,000,000,000兆トン あるいは60垓トン(垓(がい)は兆→京の次の単位)。

であることもわかります。

まとめ

以上より、地球の重さはおおよそ 6×10²⁴キログラムです。

(6,000,000,000,000,000,000,000,000キログラム)。

あるいは6×10²¹トン(6,000,000,000,000,000,000,000,000トン)。

あるいは 6,000,000,000兆トン。

あるいは 60垓トン。

のいずれかで表現できることがわかりました。

どの値を使っても、物理学上は全く同じ値を意味しています。