Površinska težnost

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Površínska téžnost (oznaka g) fizikalnega telesa je težni pospešek na njegovi površini. Površinsko težnost si lahko predstavljamo kot pospešek, ki ga povzroča težnost na površini telesa na drugo telo, ki ima zanemarljivo majhno maso in tako ne vpliva na večje telo. To je pravzaprav tudi jakost gravitacijskega polja na površini telesa.

Običajno se površinska težnost podaja za kraje na ekvatorju nebesnega telesa. Za hitro se vrteča nebesna telesa je potrebno za ekvatorialno površinsko težnost upoštevati še centripetalno silo, ki zmanjšuje gravitacijski težnostni pospešek.

[uredi] Izračunavanje površinske težnosti

Površinska težnost se izračuna z uporabo Newtonovega splošnega gravitacijskega zakona in centrifugalne sile. Gravitacijski pospešek na ekvatorju telesa je podan z enačbo:

kjer je

a_g - gravitacijski pospešek,

G - gravitacijska konstanta,

m - masa telesa,

r - polmer nebesnega telesa (če telo ni popolnoma okroglo, se uporabi povprečni polmer).

Velikost centrifugalne sile na ekvatorju (deluje navzven) se izračuna iz enačbe:

kjer je

T - vrtilna doba nebesnega telesa.

Površinska težnost je razlika med obema pospeškoma:

Površinska težnost se meri v enotah za pospešek. V Mednarodnem sistemu enot SI je to m.s^-2 (meter na kvadratno sekundo). Površinska težnost se lahko podaja tudi kot večkratnik težnostnega pospeška na površini Zemlje (g = 9,810665 m · s^-2).

[uredi] Površinska težnost za različna telesa

Za nebesna telesa, ki imajo trdno površino je površinska težnost odvisna od polmera in mase telesa. Za telesa, ki nimajo okrogle oblike, se vzame povprečni polmer. Takšna telesa lahko imajo zelo različne površinske težnosti na ekvatorju in polu. Za plinske velikane se površinska težnost izračuna tako kot, da bi bila trdna površina na vrhu atmosfere. V astrofiziki se površinska težnost običajno podaja kot log g. najprej se izračuna oziroma določi površinska težnost v sistemu enot CGS (centimeter/gram/sekunda) (enota za pospešek je centimeter na kvadratno sekundo), nato pa se določi logaritem z osnovo 10 za dobljeno površinsko težnost. Tako izračunana površinska težnost je posebno uporabna za zvezde ali zelo masivna nebesna telesa.

[uredi] Pregled površinskih težnosti za različna nebesna telesa

Velikost	Nebesno telo	Osrednje telo	Masa [kg]	Srednji polmer [km]	Površinska težnost [m/s²]	Površinska težnost (Zemlja = 1)
1	Sonce		1,99 · 1030	696.000	274,0	28,02
2	Jupiter	Sonce	1,90 · 1027	68.366	24,79	2,535
3	Neptun	Sonce	1,02 · 1026	24.622	11,15	1,140
4	Saturn	Sonce	5,68 · 1026	60.268	10,44541	1,064021315
5	Zemlja	Sonce	5,97 · 1024	6372,797	9,78033	1
6	Venera	Sonce	4,87 · 1024	6051,9	8,871782	0,903723755
7	Uran	Sonce	8,68 · 1025	25.559	8,871383	0,903683111
8	Merkur	Sonce	3,30 · 1023	2439,7	3,702571	0,377162262
9	Mars	Sonce	6,42 · 1023	3402,5	3,700296	0,376930519
10	Io	Jupiter	8,93 · 1022	1821,3	1,797132	0,183064787
11	Luna	Zemlja	7,35 · 1022	1737,103	1,625173	0,165548189
12	Ganimed	Jupiter	1,48 · 1023	2631,2	1,428599	0,145524186
13	Titan	Saturn	1,35 · 1023	2575,5	1,353515	0,137875757
14	Evropa	Jupiter	4,8 · 1022	1560,8	1,315061	0,133958642
15	Kalisto	Jupiter	1,08 · 1023	2410,3	1,23603	0,125908152
16	Triton	Neptun	2,15 · 1022	1353,4	0,7823101	0,07968999
17	Erida	Sonce	1,60 · 1022	~1200	0,7415778	0,075540796
18	Pluton	Sonce	1,31 · 1022	1195	0,6099215	0,062129632
19	Titanija	Uran	3,53 · 1021	788,9	0,3781269	0,038517883
20	Oberon	Uran	3,01 · 1021	761,4	0,3469898	0,035346104
21	Haron	Pluton	1,52 · 1021	603,5	0,2785405	0,028373518
22	Ceres	Sonce	~9,5 · 1020	~475	~0,27	~0,0275
23	Ariel	Uran	1,35 · 1021	578,9	0,2688598	0,027387394
24	Rea	Saturn	2,31 · 1021	764,3	0,263529	0,026844372
25	Umbriel	Uran	1,2 · 1021	584,7	0,2342687	0,023863773
26	Diona	Saturn	1,1 · 1021	561,7	0,2317308	0,02360525
27	Japet	Saturn	1,81 · 1021	735,6	0,2227131	0,022686662
28	Tetis	Saturn	6,17 · 1020	533	0,1450594	0,014776471
29	Enkelad	Saturn	1,08 · 1020	252,1	0,111	0,0113
30	Miranda	Uran	6,59 · 1019	235,8	0,07910375	0,008057901