행성

초등학교융합 분야반올림된 JPL 평균 반지름, 질량 및 부호가 있는 항성 자전 주기를 사용한 구형 행성 중력

행성을 선택한 다음 주황색 질량 프로브를 행성에서 멀어지도록 끌어 보세요. 표면과 표면에서 반지름 하나만큼 위에 있을 때의 무게를 비교해 보세요.

3D

장치를 드래그하여 조정하세요. 배경을 드래그하여 회전하세요. 스크롤하여 확대하거나 축소하세요.

측정 기록장

설정을 변경하고 예측을 테스트한 다음 결과를 저장하세요. 스냅샷은 최대 12개까지 보관됩니다.

이 실험 소개

여덟 개의 천체를 살펴보고 같은 질량의 탐사선을 각 행성 위로 이동시켜 보세요. 질량과 중력을 구분하면서 반지름, 중력, 무게, 탈출 속도를 비교하세요.

학습 목표

  • 탐사선의 질량(킬로그램)과 무게(뉴턴)를 구분하세요.
  • 중심으로부터의 거리에 따라 중력이 역제곱 법칙으로 변하는지 확인하세요.
  • 평균 반지름을 사용한 일관된 구형 계산으로 행성들을 비교하세요.

사용 방법

  1. 1지구 평균 반지름 지점에서 질량이 50 kg인 탐사선의 무게를 기록하세요.
  2. 2탐사선의 질량을 바꾸지 않고 화성과 목성을 방문하세요.
  3. 3중심으로부터의 거리를 두 배로 늘리고 가속도가 4분의 1이 되는지 확인하세요.
  4. 4금성을 회전시켜 그 회전 방향을 지구와 비교하세요.

모델

목적지를 바꾸어도 탐사선의 질량은 변하지 않습니다.
탈출 속도는 대기가 없고 이후에 추가 추진이 없다고 가정합니다.
높이가 행성 반지름과 같으면 중심으로부터의 거리는 두 배가 됩니다.

가정

  • 반올림된 물리 데이터는 JPL 행성 물리 매개변수를 기준으로 합니다. 중력 상수는 SI 단위로 6.67430×10의 마이너스 11승입니다.
  • 각 행성은 평균 반지름의 구로 간주합니다. 편평도, 원심 가속도, 대기, 자전축 기울기는 제외합니다.
  • 모든 행성은 같은 관측 프레임에 들어가므로, 이 장면은 크기를 비교하는 것이 아닙니다. 가스 행성에는 이 모델의 반지름에서 고체 착륙면이 없습니다. 표면의 띠와 고리는 개략적으로 표현되어 있습니다.

수업에서 해 보기

  1. Q1질량이 더 큰 행성이라고 해서 표면 중력이 항상 더 강하지는 않은 이유는 무엇인가요?
  2. Q2고도가 일정한 상태에서 탐사선의 질량이 두 배가 되면 무게는 어떻게 되나요?

자주 묻는 질문

중력이 발표된 적도 중력값과 다를 수 있는 이유는 무엇인가요?

이 모델은 구형 평균 반지름을 사용하며 자전에 의한 가속도는 제외합니다. 발표된 유효 적도 중력은 적도 반지름을 사용하고 자전의 영향을 포함할 수 있습니다.

자전 주기가 음수라는 것은 무엇을 의미하나요?

일반적인 순행 기준에 대한 역행 항성 자전을 나타냅니다. 부호가 있는 주기는 자전 방향을 나타내며, 음의 시간이 흐른다는 뜻은 아닙니다.