Densità è un termine ben definito, e l'estensione del sistema solare è relativamente ben concordato, ma mettendo insieme quei termini crea un problema interessante. La densità è la massa totale divisa per il volume totale. Il sistema solare è il sole e tutti gli oggetti che sono intrappolati dalla sua influenza gravitazionale---anche se ci sono alcune opinioni diverse circa la posizione di confine del sistema solare. La densità di un palloncino (basso), un melone (medio) o una palla di cannone (alta) è facile da calcolare. Perché il sistema solare ha così tanto spazio vuoto rispetto le masse che occupano lo spazio, la densità è difficile da definire. Ci sono alcuni approcci ragionevoli, però.
Istruzioni
Densità media
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Cercare la densità di ciascuno dei corpi del sistema solare.
Utilizzando il sistema solare interno ad esempio: la densità del sole è 1.4; Il mercurio è 5.4; Venus è 5.2; la terra è 5.5; e Marte è 3,9; con tutti i misurata in grammi per centimetro cubo.
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Aggiungerli tutti. Per la densità del sistema solare interno nell'esempio:
(1.4 + 5,4 + 5.2 + 5.5 + 3,9) = 21,4 g/cm ^ 3.
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Dividere per il numero di oggetti. Questa è la densità media di tutti gli oggetti nel vostro campione selezionato.
Così, per il sistema solare interno, la densità media è: 21.4 / 5 = 4,3 g / cm ^ 3.
Densità media ponderata
• Cercare la massa e il raggio di ogni corpo del sistema solare.
Utilizzando il sistema solare interno come esempio ancora una volta, il sole ha una massa di 1.989.000 e un raggio di 695.980. Mercurio ha una massa di. 3 e un raggio di 2440. Venere ha una massa di 4,9 e un raggio di 6052. Terra ha una massa di 6.0 e un raggio di 6371. Marte ha una massa di 0,6 e un raggio di 3390. La massa è espressa in unità di 10 ^ 24 kg e il raggio è in chilometri.
• Addizionate la massa totale. Per esempio, 1.989.000 +. 3 + 4,9 + 6.0 + 0,6 = 1,989,011.8 x 10 ^ 24 kg, che equivale a 1,989,011.8 x 10 ^ 27 g.
• Calcolare il volume di ogni corpo e aggiungere il volume totale. Volume = (4/3) Pi raggio ^ 3.
I volumi per l'esempio del sistema solare interno sono sole = 1,412,145,200; Mercurio = 61; Venere = 928; Terra = 1083; e Marte = 163 con tutti dato in 10 ^ 24 cm ^ 3. Il totale è 1,412,147,400 x 10 ^ 24 cm ^ 3.
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Dividere la massa per il volume. Questa sarebbe la densità di un oggetto che era formata da spingendo tutto insieme in un gigantesco blob: 1.989,011.8 10 ^ 27 g / 1,412,147,400 10 ^ 24 cm ^ 3 = 1,4 g / cm ^ 3. Questo è lo stesso come il sole da solo che ha un senso perché aggiungendo i pianeti verso il sole è come tirare un paio di ciottoli in mare.
Nel complesso la densità di massa
• Cercare le masse di ciascuno degli oggetti del sistema solare e aggiungerli insieme. Ancora una volta prendiamo come esempio il sistema solare interno con masse in unità di 10 ^ 27 g: sole = 1, 989, 000; Mercurio = 0.3; Venere = 4,9; Terra = 6.0; e Marte = 0,6 per un totale di 1,989,011.8 * 10 ^ 27 g.
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Calcolare il volume complessivo del sistema solare. Per il volume del sistema solare interno, utilizzare una sfera gigante tutti i contenuti all'interno del diametro dell'orbita di Marte. Il raggio dell'orbita di Marte è di 228 milioni di chilometri. Una sfera con quel raggio ha un volume di 5 * 10 ^ 40 centimetri cubici.
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Prendere la massa totale e dividere per il volume complessivo del sistema solare.
Questa sarebbe la densità di un oggetto creato da schiacciare insieme tutti i singoli oggetti, ma poi si diffonde il glob risultante per riempire tutto lo spazio del sistema solare.
Per completare l'esempio:
1,989,011.8 * 10 ^ 27 g / 5 x 10 ^ 40 cm ^ 3 = 0.00000004 g / cm ^ 3.
Si tratta di un'indicazione di quanto vuoto del sistema solare. Questo è più di 30.000 volte meno densa dell'aria sulla superficie della terra.
Consigli & Avvertenze
- È possibile ripetere questi passaggi per l'intero sistema solare o solo i pianeti giganti di gas esterno. È inoltre possibile includere nei calcoli tutti gli asteroidi e comete e oggetti lontano dal sole nella fascia di Kuiper o nube di Oort.