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地球上一公斤的物體在金星上有多重?

5月
06
2019

2019年5月06日03時 宇宙接觸

宇宙接觸

首先需要明確一點,無論金星有多大,它的表面大氣壓有多高,地球上一公斤的物體在金星上仍然是一公斤,質量大小是不會發生變化的。但如果是物體的重力,則會發生變化。

金星的質量約為地球的81.5%,半徑約為地球的95%,所以金星表面的重力加速度約為8.87米/平方秒,相當於地球的90.4%。這意味著地球上1公斤的物體,在金星上的表觀重量相當於0.9公斤。

另一方面,金星表面的大氣壓非常高,相當於地表大氣壓的91倍,那麼,這會讓金星上的表觀重量增加,甚至超過地球嗎?

事實上,大氣壓的增加並不會增加物體的重量。如果有人站在金星上,他會感受到來自四面八方的擠壓效應,但自身的體重不會增加,反而會變得更小。這是因為稠密的大氣會給物體增加向上的浮力,從而讓物體的表觀重力減小,這個道理與物體在水中的情況是一樣的。那麼,金星表面上的浮力會讓物體的表觀重量減小多少呢?

假設一公斤物體的密度與水(標況)一樣,那麼,它的體積為1升。如果把該物體放在金星表面上,它會排開1升體積的氣體。由於金星表面的氣體密度約為67千克/立方米,所以被排開的1升氣體的質量為0.067千克。根據阿基米德原理,浮力等於密度乘以重力加速度乘以排開體積(F浮=G排=ρgV),這意味著物體會因為金星表面的氣體浮力而減重6.7%。

再加上金星較小的表面重力,地球上的物體在金星上所受到的表觀重力只有地球上的83.7%。因此,地球上一公斤的物體到了金星上,重量將會減輕為0.837公斤。如果太空人站在金星的表面上,他會感到自己變輕了16.3%。


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