홍라이프 계산기행성별 몸무게 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
몸의 질량은 어디서나 같지만 저울에 나오는 값은 그곳의 중력에 따라 달라집니다. 이 계산기는 지구에서의 몸무게를 달, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성에서 체중계가 보여 줄 값으로 바꿉니다. NASA의 표면 중력값을 쓰며 과학 수업이나 호기심 해결에 좋습니다.
계산 방법
천체에서의 몸무게 = 지구 몸무게 × g천체 ÷ 9.80665
- 지구 몸무게는 kg 또는 lb로 넣으며, 결과도 지구 기준으로 눈금을 맞춘 저울이 보여 줄 같은 단위입니다.
- 표면 중력(m/s²): 달 1.62, 수성 3.70, 금성 8.87, 화성 3.73, 목성 23.12, 토성 8.96, 천왕성 8.69, 해왕성 11.00, 명왕성 0.62입니다.
- 9.80665m/s²는 지구의 표준 중력가속도입니다.
원리
무게는 질량에 작용하는 중력, 즉 W = m × g입니다. 체중계는 실제로 이 힘을 재지만 지구 중력을 가정해 kg이나 lb로 표시하도록 맞춰져 있습니다. 중력이 지구의 약 38%인 화성에 가져가면 몸은 그대로인데 평소의 약 38%가 표시됩니다. 표면 중력은 천체의 질량과 반지름으로 정해집니다(g = GM ÷ r²). 목성은 질량이 매우 크지만 크기도 커서 중력은 지구의 약 2.4배에 그칩니다. 거대 행성은 단단한 표면이 없어 기압 1bar 높이의 값을 씁니다.
예제 풀이
기본값인 지구 몸무게 70, 대표 천체 화성으로 계산합니다.
- 화성 비율 = 3.73 ÷ 9.80665 = 0.3804입니다.
- 화성에서의 몸무게 = 70 × 0.3804 = 26.6, 중력 = 3.73m/s²입니다.
- 달: 70 × 1.62 ÷ 9.80665 = 11.6입니다.
- 수성 26.4, 금성 63.3, 목성 165, 토성 64, 천왕성 62, 해왕성 78.5, 명왕성 4.4입니다.
| 지구에서의 몸무게 (kg 또는 lb) | 선택한 천체에서의 몸무게 |
|---|---|
| 17.5 | 6.7 |
| 35 | 13.3 |
| 52.5 | 20 |
| 70 | 26.6 |
| 87.5 | 33.3 |
| 105 | 39.9 |
| 140 | 53.2 |
결과 해석
달에서는 지구 몸무게의 약 6분의 1이라 우주비행사가 깡충깡충 뛰어다닐 수 있었습니다. 수성과 화성은 둘 다 약 38%로 비슷합니다. 금성, 토성, 천왕성은 뜻밖에 지구와 비슷하고, 목성에서는 서 있기만 해도 힘들 것입니다. 질량, 즉 관성은 그대로라는 점도 기억하십시오. 달에서도 무거운 수레를 움직이기 시작하는 것은 지구만큼 어렵습니다.
흔한 실수
- 질량이 바뀐다고 생각하는 경우(바뀌는 것은 저울 값입니다)
- 토성이 크니 훨씬 무거워질 것이라고 예상하는 경우
- 거대 가스 행성의 값을 땅 위에 선 것으로 여기는 경우
자주 묻는 질문
달에서는 몸무게가 얼마나 되나요?
지구의 약 16.5%로, 70kg이면 약 11.6kg으로 표시됩니다.
토성 중력은 왜 지구와 비슷한가요?
질량은 매우 크지만 반지름도 커서, 반지름 제곱에 반비례하는 중력이 줄어들기 때문입니다.
중력이 가장 센 행성은?
1bar 높이에서 약 23.1m/s²인 목성입니다.
출처: NASA NSSDCA Planetary Fact Sheets (D. R. Williams, NASA Goddard) · BIPM, The International System of Units (SI Brochure), 9th edition (standard gravity)