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地球的直徑是什麼時候測出來的

生活更新时间:2024-09-12 19:19:26

我們先講講地球半徑是如何測的:

地球的直徑是什麼時候測出來的（地球的半徑和質量是如何測得的）1

半徑測量示意圖

1、在位于同一經線上的A點和B點各立一根木杆，A杆位于北回歸線上。

2、當夏至日的時候由于太陽光是直射A點位置，所以木杆不顯示影子。由于太陽光可近似為平行光， B點位置的木杆受太陽光照射就會生成一段影子，我們通過測量木杆長度和影子長度，就可以算出太陽光和木杆的夾角a。

3、然後通過測量A點到B點的弧長距離L，就可以計算地球的半徑了。

根據角度a和弧長距離L，我們可以算出地球周長=（360/a ）* L，那麼地球半徑R=（360/a* L）/ 2π=180L/aπ。

地球半徑在公元前三世紀時就被希臘天文學家厄拉多塞内斯首次測出，地球平均半徑約為6371Km。

知道了地球半徑，那麼地球質量是怎麼知道的呢？

這裡要提到2個公式：

萬有引力:F=G*M*m/R²(G表示萬有引力常數，M表示地球質量，m表示人的質量，R表示地球半徑)，這個公式由牛頓于1687年提出。

重力:G=mg（這裡的G表示重力，m表示人的質量，g表示重力加速度）

我們都知道重力和向心力都是萬有引力的分力，不過由于向心力遠小于重力（比如人在赤道上的時候向心力最大且重力最小，此時100Kg的人受到的重力約為997N，向心力隻有大約3.4N），所以向心力一般忽略不計。

那麼我們就可以近似看做萬有引力等于重力：G*M*m/R²= mg

就可以得出M=g*R²/G

其中重力加速度g約為9.8m/s²，萬有引力常數G約為6.67*10^-11 N·m²/kg²

通過公式就可以算出地球的質量M=5.96*10^24Kg

地球質量最早是在1789年由一位英國的物理學家卡文迪許測量出來的，他通過“扭秤”試驗準确的測量出萬有引力常數G,被稱為“第一個稱地球的人”。

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