Úloha 4

Vypočítajte tiaž jedného človeka s hmotnosťou 80 kg, ktorý sa nachádza na nebeských telesách Slnečnej sústavy uvedených v tabuľke.

Cieľ úlohy

Znázorniť rozdiel medzi hmotnosťou a tiažou. Ukázať, ako sa mení tiaž človeka (Pozor: hmotnosť sa nemení!) v závislosti od gravitačného zrýchlenia daného nebeského telesa (ktoré zase závisí od jeho hmotnosti a polomeru).

Metodické pokyny pre učiteľov

Tabuľka uvádza nebeské telesá Slnečnej sústavy a ich zrýchlenia. Žiaci majú vypočítať gravitačnú silu, ktorú každé teleso vyvíja na človeka, ktorá je vlastne jeho tiaž na príslušnom nebeskom telese. Úloha ukazuje rozdiel medzi hmotnosťou a tiažou. Zatiaľ čo hmotnosť posudzovaného človeka je vždy rovnaká, jeho tiaž sa mení v závislosti od toho, na akom nebeskom telese sa nachádza (aj akou gravitačnou silou ho toto nebeské teleso priťahuje). Alternatívny spôsob vysvetlenia rozdielu medzi hmotnosťou a tiažou je, že tiaž je určená intenzitou gravitačnej sily, a ak na Zemi porovnáme dve telesá s rôznymi hmotnosťami (Úloha 3), tieto telesá sú priťahované rovnakou silou, takže teleso s väčšou hmotnosťou bude vážiť viac. Ale vo Vesmíre, kde je gravitačná príťažlivosť omnoho slabšia, telesá môžu byť takmer bez tiaže (t. j. s veľmi malou tiažou). Ale aj vo Vesmíre obsahujú telesá nejaký materiál, preto majú aj tiaž.

Tabuľka: