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。
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。
フォートナイトあるある#5
地球儀ツルハシ振り回して
「くらえ!地球の重みを!」
とか言っちゃう#FORTNITE#あるある#私のことです#地球儀ツルハシ#無駄にハイクオリティ#地球の重さ= 約6000000000兆トン pic.twitter.com/Ps9AlMMgQa— s2_ssik@game (@s2_ssik) 2018年5月6日
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。