ดวงจันทร์มีน้ำหนักกี่เท่าของโลก

ก่อนอื่นต้องเข้าใจก่อนว่า มวล กับ น้ำหนัก ไม่เหมือนกัน  ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดมวลของวัตถุจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งมวลก็คือเนื้อสารนั่นเอง แต่น้ำหนัก คือ แรงที่โลกกระทำกับวัตถุ หรือ แรงที่วัตถุนั้นถูกโลกดึงดูด  ซึ่งแรงและมวลมีความสัมพันธ์กันตาม กฎของนิวตัน (Newton’s Law)  โดยนิวตันได้ค้นพบกฎนี้จากการสังเกตเห็นลูกแอปเปิ้ลหล่นลงมาจากต้น ทำให้เขาเกิดความสงสัยว่า ทำไมวัตถุจึงตกลงสู่พื้นโลก ไม่ลอยขึ้นไปในอากาศ  และได้แสดงเป็นสมการไว้ดังนี้   

F  =  ma

โดย   F  =  แรง,  m  =  มวล  และ  a  =  ความเร่ง (acceleration)

จะเห็นได้ว่า ถ้าเราต้องการเร่งวัตถุหนึ่ง เราต้องใช้แรง  ทำนองเดียวกัน เมื่อวัตถุตกลงสู่พื้นดินเกิดความเร่งเนื่องจาก แรงโน้มถ่วง

ตามหลักการทางฟิสิกส์แล้ว ทุกสิ่งที่มีมวลย่อมมีแรงดึงดูดหรือแรงโน้มถ่วง ซึ่งสามารถบิดหรือโค้งงอกาลอวกาศ (Space-time) รอบตัวมันได้ ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎีสัมพัทภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ดังนั้นดวงจันทร์ซึ่งมีมวล 7.34767309 × 1022 กิโลกรัม ย่อมมีแรงดึงดูด และมีไม่น้อยเสียด้วย

แรงดึงดูของดวงจันทร์มีค่าเท่ากับ 1.625 m/s2 ซึ่งเมื่อเทียบกับโลกของเราที่มีแรงดึงดูดเท่ากับ 9.81 m/s2 แล้ว จะพบว่าดวงจันทร์มีแรงดึงดูดน้อยกว่าโลกประมาณ 6 เท่า หรือเทียบให้เข้าใจง่ายขึ้นได้ว่า ถ้าเราสามารถกระโดดได้สูง 1 เมตรบนโลก เราจะสามารถโดดได้สูงถึง 6 เมตรบนดวงจันทร์นั่นเอง หรือถ้าเราชั่งน้ำหนักของเราได้ 60 กิโลกรัมบนโลก แต่เมื่อไปชั่งบนดวงจันทร์ ตัวเราจะมีน้ำหนักเหลือเพียงแค่ 10 กิโลกรัมเท่านั้น

น้ำหนักของคนเมื่อชั่งบนโลกเทียบกับชั่งบนดวงจันทร์

อีกสิ่งหนึ่งที่พิสูจน์ว่าดวงจันทร์มีแรงดึงดูดก็คือ ยานสำรวจอวกาศอพอลโล่ 11 สามารถลงจอดบนผิวดวงจันทร์ได้ อีกทั้งนักบินอวกาศยังสามารถลงไปเดินและทำการทดลองมากมายบนผิวดวงจันทร์ได้ โดยที่สิ่งเหล่านั้นไม่หลุดลอยปลิวไปในอวกาศนั่นเอง

วิกิฮาวเป็น "wiki" ซึ่งหมายความว่าบทความหลายๆ บทความของเรานั้นเป็นการร่วมมือกันเขียนของผู้เขียนหลายคน ในการเขียนบทความชิ้นนี้ ผู้คน 53 คน ซึ่งบางคนไม่ขอเปิดเผยตัว ได้ร่วมกันเขียนและปรับปรุงเนื้อหาของบทความอย่างต่อเนื่อง

บทความนี้ถูกเข้าชม 228,151 ครั้ง

น้ำหนัก ของวัตถุหนึ่งคือแรงโน้มถ่วงที่ใช้ดึงวัตถุนั้น มวล ของวัตถุคือปริมาณของสสารที่วัตถุนั้นมี และมันจะอยู่คงเดิมทุกที่ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ไหนโดยไม่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง นั่นจึงทำให้วัตถุที่มีมวล 20 กิโลกรัมบนโลก จะยังคงมีมวล 20 กิโลกรัมบนดวงจันทร์ ถึงแม้จะหนักเพียงแค่ 1/6 ที่มันหนักน้อยลงเหลือ 1/6 ก็เพราะดวงจันทร์มีแรงโน้มถ่วงเพียง 1/6 ของโลก อ่านต่อถึงข้อมูลและวิธีการคำนวณน้ำหนักจากมวล

1. 

   ใช้สูตร "w = m x g" เพื่อแปลงน้ำหนักเป็นมวล. น้ำหนักนั้นขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุ นักวิทยาศาสตร์นำประโยคนี้มาใส่เป็นสมการโดยเขียนว่า w = m x g, หรือ
   w = mg

   • เนื่องจากน้ำหนักนั้นเป็นแรง นักวิทยาศาสตร์จึงเขียนสมการอีกแบบเป็น F = mg
   • F = สัญลักษณ์ของน้ำหนัก วัดเป็นหน่วยนิวตัน N
   • m = สัญลักษณ์ของมวล วัดเป็นหน่วยกิโลกรัม หรือ kg
   • g = สัญลักษณ์สำหรับความเร่งโน้มถ่วง หน่วยเป็น m/s2, หรือเมตรต่อวินาทียกกำลังสอง
     • หากคุณใช้ เมตร ความเร่งโน้มถ่วงบนผิวโลกคือ 9.8 m/s2 นี่เป็นหน่วยมาตรฐานนานาชาติ และคุณน่าจะต้องใช้มัน
     • หากคุณใช้หน่วยเป็น ฟุต ความเร่งโน้มถ่วงจะเป็น 32.2 f/s2 นี่เป็นค่าเดียวกันแค่เปลี่ยนจากเมตรเป็นฟุต

2. ระบุ มวล ของวัตถุ. เนื่องจากเรากำลังจะหาน้ำหนักจากมวล แสดงว่าเราทราบค่ามวลแล้ว มวลเป็นปริมาณสสารเบื้องต้นที่วัตถุนั้นมี และใช้หน่วยเป็นกิโลกรัม

3. ระบุความเร่งโน้มถ่วง. พูดง่ายๆ คือ หาตัว g บนพื้นผิวโลกนั้น g คือ 9.8 m/s2 หากเป็นที่อื่นในจักรวาล ความเร่งโน้มถ่วงจะเปลี่ยนไป ครูจะบอกหรือมีข้อมูลในโจทย์ที่จะชี้ว่าแรงโน้มถ่วงนี้เกิดขึ้นที่ใด เพื่อคุณจะได้รับทราบ

   • ความเร่งโน้มถ่วงบนดวงจันทร์นั้นแตกต่างจากความเร่งโน้มถ่วงบนโลก ความเร่งตามแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์นั้นจะอยู่ราว 1.622 m/s2 หรือราว1/6 ของความเร่งนั้นที่เกิดบนโลก นั่นทำให้คุณจึงหนักเพียง 1/6 ของน้ำหนักตัวบนโลกเมื่ออยู่บนดวงจันทร์
   • ความเร่งโน้มถ่วงบนดวงอาทิตย์จะแตกต่างไปจากความเร่งโน้มถ่วงบนโลกและดวงจันทร์ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์จะอยู่ราว 274.0 m/s2 หรือมากกว่าความเร่งนั้นบนโลก 28 เท่า คุณจึงมีน้ำหนักตัวมากกว่าน้ำหนักตัวบนโลก 28 เท่าเมื่ออยู่บนดวงอาทิตย์ (ถ้าคุณเอาชีวิตรอดได้)

4. แทนค่าตัวเลขลงไปในสมการ. ตอนนี้คุณได้ค่า m และ g คุณจะสามารถแทนค่าเหล่านั้นลงในสมการ F = mg และพร้อมแก้โจทย์ได้ คุณจะต้องใช้หน่วยเป็นนิวตันหรือ N