질량 밀도는 물체의 질량을 부피로 나눈 것으로 정의됩니다. 물체의 질량은 어디에서나 동일하기 때문에 질량 밀도를 변화시킬 수있는 유일한 요인은 부피입니다. 물체가 달에 배치되면 중력의 힘이 약하기 때문에 약간 팽창됩니다. 이것은 부피가 더 커질 것이므로 질량 밀도가 낮다는 것을 의미합니다.
질량 밀도의 변화를 계산하기 위해 다음 공식을 사용할 수 있습니다.
질량 밀도 =질량/부피
지구상에서 물체의 질량 밀도는 다음과 같습니다.
질량 밀도 =질량/(지구의 부피)
달에는 같은 물체의 질량 밀도가 다음과 같습니다.
질량 밀도 =질량/[(지구의 볼륨) * (1 + 확장 계수)]
확장 계수는 달의 물체 부피의 비율과 지구의 볼륨의 비율입니다. 이것은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
확장 계수 =(달의 볼륨)/(지구의 볼륨)
물체의 무게가 중력으로 인한 가속도의 질량 시간과 동일하다는 사실을 사용하여 확장 계수를 찾을 수 있습니다. 지구상에서 물체의 무게는 다음과 같습니다.
W =Mg
달에서 같은 물체의 무게는 다음과 같습니다.
w =m*1.62 m/s^2
물체의 무게는 지구와 달에서 동일하기 때문에이 두 방정식을 서로 동일하게 설정하고 확장 계수를 해결할 수 있습니다.
mg =m*1.62 m/s^2
g =1.62 m/s^2
=> 확장 계수 =(1.62 m/s^2)/(9.8 m/s^2) ≈ 0.165
이것은 물체가 달의 약 16.5% 씩 확장 될 것임을 의미합니다. 따라서 질량 밀도는 같은 양으로 감소합니다.
질량 밀도 =질량/[(지구의 부피) * (1 + 0.165)]
=> 질량 밀도 =질량/(1.165 * 지구의 볼륨)
결론적으로, 물체는 중력의 차이로 인해 지구에 비해 달에 질량 밀도가 낮을 것이다.
