무중력 상태의 우주공간에서 물체의 무게는 어떻게 측정하나요?

Question

물체의 무게는 중력과 관련이 있을텐데요. 우주 정거장이나 우주공간에서 특정 물체의 무게를 측정할때에는 어떤 방법으로 측정을 하는지 궁금합니다.

아테나 · Accepted Answer

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.무게와 질량의차이를 이해해야 할것 같은데무게는 중력에 따라 달라지며 질량은 중력과 상관없이 일정함​지구상에서 건담이 15t이란 것은지구상에서는 무게와질량이거의 일치하니 건담의 무게도 질량도 15t이라는 소린데(정확히는 무게는 15t중, 질량은15t임.)우주에 나가면 중력이 약해지므로 심지어 무중력상태에서는 무게는 0이 됨.그러나 우주의 무중력상태에서도 질량은 변하지않는데 그래서 15t 그대로임.만약 달이 지구 중력의 1/2이라면 달에서 건담의무게는 7.5t중이되며 질량은 그대로 15t이되는 것임!

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.우주 정거장이나 우주공간에서 물체의 무게를 측정하는 방법은 지구상에서와는 조금 다릅니다. 지구상에서는 무게를 측정할 때 물체가 받는 중력의 힘으로 측정합니다. 그러나 우주에서는 중력이 거의 없기 때문에 이 방법을 사용할 수 없습니다.대신에, 우주 정거장이나 우주선에서는 물체의 질량을 측정하고, 이를 토대로 물체의 무게를 계산합니다. 이를 위해서는, 질량을 측정하는데 사용되는 저울이 필요합니다. 우주선 내부에는 다양한 형태의 저울이 있으며, 이를 사용하여 물체의 질량을 측정합니다. 이렇게 측정된 질량은 지구상에서 측정된 질량과 같습니다.다음으로, 측정된 질량을 토대로 물체의 무게를 계산합니다. 이를 위해서는 물체와 우주선 사이의 상호작용력을 고려해야 합니다. 물체와 우주선 사이의 상호작용력은 물체의 질량, 우주선의 질량, 그리고 거리에 따라 결정됩니다. 이를 토대로 물체의 무게를 계산할 수 있습니다.측정된 무게는 우주선 내부에서 사용되는 것이며, 지구상으로 돌아올 때는 이를 지구 중력에 맞게 변환하여 적용합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.무중력 상태의 우주공간에서는 물체가 아무런 지지체나 외력이 없기 때문에 물체가 가진 질량은 변하지 않습니다. 따라서 무중력 상태에서 물체의 무게를 직접 측정하는 것은 불가능합니다.그러나 우주선 내부에서는 중력이 작용하기 때문에 무게를 측정할 수 있습니다. 일반적으로 우주선 내부에서는 스프링을 이용한 가축계나 질량을 측정할 수 있는 장치를 이용하여 물체의 무게를 측정합니다. 이러한 장치는 물체가 가진 질량을 측정하며, 우주선 내부에서는 이를 물체의 무게로 간주합니다.

진득한반딧불210 · Answer

안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.우주 정거장에서는 물체의 질량을 측정하고, 그 질량에 따라 물체가 가지는 관성력을 이용해서 물체의 무게를 계산합니다. 이때 사용하는 장치는 스프링계량기나 전자계 등입니다. 이러한 장치는 물체를 부착하고, 물체의 질량에 따라 스프링이나 전자계의 변화량을 측정함으로써 물체의 무게를 계산합니다.우주 정거장에서 무게를 측정할 때는 물체와 함께 측정을 하는 사람이나 기기의 위치에 따라 중력의 크기가 다르므로, 정확한 측정을 위해서는 이를 보정하는 작업이 필요합니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.무중력 상태의 우주 공간에서 물체의 무게는 측정할 수 없습니다. 이는 무게가 지구 또는 다른 물체의 중력에 의해 결정되기 때문입니다. 즉, 물체의 무게는 그것이 위치한 물체의 중력에 의해 결정됩니다. 그러나 우주 공간에서는 중력이 거의 없기 때문에 물체의 무게는 측정할 수 없습니다.하지만, 우주선이나 우주 정거장에서는 무게 대신 질량을 측정합니다. 질량은 물체가 가지고 있는 물질의 양을 나타내는 물리량이며, 중력과는 관련이 없습니다. 질량은 우주선 내부에서 충돌 테스트 등의 실험을 할 때 중요한 역할을 합니다.우주선 내부에서는 질량을 측정하기 위해 여러 가지 장치를 사용합니다. 가장 일반적인 방법은 운동량 보존 법칙을 사용하는 것입니다. 즉, 운동량을 측정하여 질량을 계산합니다. 또는 우주선 내부에서 작동하는 다른 기기들의 질량과 비교하여 질량을 추정하기도 합니다.

튼튼한라마20 · Answer

무중력 상태의 우주공간에서 물체의 무게를 측정하는 것은 사실 불가능합니다. 무게는 물체에 작용하는 중력에 의해 결정되는데, 무중력 상태에서는 중력이 없으므로 물체의 무게를 측정할 수 없습니다.하지만 물체의 질량은 중력과 상관없이 항상 일정합니다. 질량은 물체의 운동에너지와 관련이 있으며, 뉴턴의 제2법칙 F=ma (F: 힘, m: 물체의 질량, a: 가속도)와 같은 운동 방정식을 사용하여 물체의 질량을 측정할 수 있습니다. 이 방법은 물론 물체가 가속되는 경우에만 사용할 수 있습니다.우주 정거장에서는 이러한 방법을 사용하여 물체의 질량을 측정합니다. 이를 위해서는 일반적으로 물체의 가속도를 측정하는데, 이를 위해 가속도계나 가속도센서 등을 사용합니다.

의로운청설모283 · Answer

무중력 상태의 우주공간에서 물체의 무게는 중력의 영향을 받지 않기 때문에 측정할 수 없다. 대신 물체의 질량은 측정할 수 있다. 우주선 내부에서는 질량과 가속도의 관계를 이용하여 물체의 무게를 측정하는데, 이를 위해 충분히 정확한 가속도계가 필요하다. 또한 우주선 내부에는 고정된 물체를 이용하여 비교적 정확한 질량 측정이 가능하며, 이러한 기술을 이용하여 우주선 내부에서는 필요한 물품들의 무게를 측정하고 운용하고 있다.

지구과학·천문우주

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무중력 상태의 우주공간에서 물체의 무게는 어떻게 측정하나요?