Kako izračunati Hidrostatični Equilibrium v Planetih

Hidrostatični ravnovesje se nanaša na ravnovesje sil gojijo plinov in tekočin stabilna. Atmosfera okoli zemlje , na primer , je v hidrostatičnega ravnotežja — če ne bi bilo , potem bizrak propad navzdol v majhno plast tik nad površino , ali pa bi razširila pretirano daleč od površine . Bodisi stanje ne bi bilo dobro za življenje na Zemlji . Sile izravnalne drug od drugega sila teže vleče dol in pritisk potiska nazaj . Planetov v glavnem sestavljeni iz plinov — ali za zvezde — hidrostatičnega ravnotežja v celoti opredeljuje njihovo strukturo . Plinski Krogle kupi sonce je v hidrostatičnega ravnotežja — to je niti širitev niti stiskanjem .

Za plinaste telesa, kot sonce , hidrostatičnega ravnotežja pride, ko teža se ujema z notranjega tlaka plinov , ki sestavljajo telo . Telo je v hidrostatičnega ravnotežja , ko je v povprečju ni niti širi niti naročnik – na primer, lahkosončnega izbruha potiskanje materiala ven iz sonca , na splošno pa njegova oblika in velikost ostale nespremenjene
< . br > Gravity kupi enako silo vleče jabolko na tla potegne outler plasti planeta proti sredini.

Gravitacija jelastnost mase . V telesu , jegravitacijska sila na določeni točki povezana s količino mase bližje sredini telesa , kot je določeno točko . To pomeni, da masa dlje od centra ne prispevajo k gravitacijske sile na tej točki . Matematično je gravitacijski pospešek izražen -G * M (r) /r ^ 2 , z ” r”radius , ali oddaljenost od centra telesa , “M ( r) “, ki predstavlja količino mase znotraj tega polmera , in ” G “, kot Newton je gravitacijsko konstanto .
Pressure

za izračun pritiska , ki ga potrebujete za domnevo o obnašanju materiala , ki sestavlja planet. Najenostavnejši predpostavka jetelo sestavljeno iz nestisljiv fluid ; to pomeni, dagostota , ρ , ne spreminja skozi . Bolj zapletena predpostavka , čeprav bi bilotelo je sestavljeno iz materiala , ki sledi idealni plinski zakon , kjer je gostotaodvisna od tlaka in temperature .
Enačba hidrostatičnega ravnovesja

diferencialna enačba hidrostatičnega ravnotežja pravirazlika infinitezimalni pritisk je povezan z neskončno sprememb v radiju . Enačba, ki zadeva dva je : dPressure = – [ G * M ( r ) * ρ ( r ) /r ^ 2 ] Dr .

Če predpostavimotelo ima konstanten enakomerno gostoto , ρ , potemmasa krogle s polmerom r bo ( 4/3 ) * pi * ρ * R ^ 3 . Gravitacijski pospešek bo – ( 4/3 ) * G * pi * ρ * R indiferencialna enačba , ki se nanašajo tlak in polmer postane : . DPressure = – [ ( 4/3 ) * G * ρ ^ 2 * r] dr
Videz Rešitev

rešitev enačbe hidrostatičnega ravnotežja za telo s konstantno gostoto , je krogla z največjim pritiskom na svojem središču , ampak padla na ničlo na površini vzdolž parabolične poti . Matematično ,pritisk na polmerom R je tlak ( r ) = tlak ( center ) * ( 1 – ( R /R ) ^ 2 ) , pri čemer je “R”total polmer telesa . Oblika raztopine spremeni, če so različne predpostavke o materialu , vendar bodo vsi delijo eno ključno lastnost :tlak lefunkcija r ,oddaljenost od centra telesa
< . br > Oblike
Kosila opredelitvi predmeta odvisna samo od oddaljenosti od centra , postanekrogla .

v telesu na hidrostatičnega ravnotežja , bodo sile, ki delujejo na material odvisne le od radij , kot je opisano v prejšnjem poglavju . Zaradi tega boidealno telo na hidrostatičnega ravnotežja jepopolna krogla . Če se kateri koli oddelek preselil iz ravnotežja , sile ga potisnite nazaj v ravnovesje . In ker so sile v ravnovesju na polmerom r ,bilanca točka v sferično obliko .
Planets in Hidrostatični Equilibrium
Štejejoplanet , moraastronomsko telo je ” skoraj okrogla . ”

Leta 2006 jeMednarodna astronomska unija sprejela opredelitev za ” planet “, vključno s pogojem, da moratelo zavzame ” hidrostatičnega ravnotežja ( približno okroglo ) obliko. ” Namen te opredelitve je na ločene organe z gravitacijske sile niso dovolj močni , da premagajo strukturne sile, ki ustvarjajo njene značilnosti . To je,grobo, nazobčane objekt ne bi bili upravičeni . Problem jeIAU ni opredelilo , kako je okrogla krog . Torej je res ni način za izračun , ali jekamnita planet kot Zemlja v hidrostatičnega ravnotežja . Astronomi samo poglej teles v sončnem sistemu in se odloči, če oni “okrogli dovolj . ”