Calculer le rayon de la terre en-dessous duquel elle serait un trou noir de même masse.
Understand the Problem
La question demande de calculer le rayon de Schwarzschild pour la Terre, donné sa masse totale. Ce rayon est une mesure connexe aux trous noirs et peut être calculé en utilisant la formule fournie.
Answer
Le rayon de Schwarzschild pour la Terre est $r_S \approx 8.84 \times 10^{-3} \text{ m}$.
Answer for screen readers
Le rayon de Schwarzschild pour la Terre est environ $r_S \approx 8.84 \times 10^{-3} \text{ m}$.
Steps to Solve
- Identifiez les valeurs données Nous avons les valeurs suivantes :
- Masse de la Terre, $M_T = 5.97 \times 10^{24} \text{ kg}$
- Constante gravitationnelle, $G = 6.67 \times 10^{-11} \text{ N m}^2/\text{kg}^2$
- Vitesse de la lumière, $c = 3 \times 10^8 \text{ m/s}$
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Utilisez la formule du rayon de Schwarzschild La formule pour le rayon de Schwarzschild est : $$ r_S = \frac{2GM_T}{c^2} $$
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Calculez $c^2$ D'abord, calculons $c^2$ : $$ c^2 = (3 \times 10^8)^2 = 9 \times 10^{16} \text{ m}^2/\text{s}^2 $$
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Calculez $2GM_T$ Maintenant, calculons $2GM_T$ : $$ 2GM_T = 2 \times (6.67 \times 10^{-11}) \times (5.97 \times 10^{24}) $$
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Effectuez le calcul Tout d'abord, calculons $6.67 \times 10^{-11} \times 5.97 \times 10^{24}$ : $$ 6.67 \times 10^{-11} \times 5.97 \times 10^{24} \approx 3.98 \times 10^{14} $$ Puis, multipliez encore par 2 : $$ 2GM_T \approx 2 \times 3.98 \times 10^{14} \approx 7.96 \times 10^{14} $$
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Finalisez le rayon de Schwarzschild Finalement, calculons $r_S$ : $$ r_S = \frac{7.96 \times 10^{14}}{9 \times 10^{16}} \approx 8.84 \times 10^{-3} \text{ m} $$
Le rayon de Schwarzschild pour la Terre est environ $r_S \approx 8.84 \times 10^{-3} \text{ m}$.
More Information
Le rayon de Schwarzschild est la limite à laquelle un objet en gravitation devient un trou noir. Pour la Terre, cela représente la taille maximale que la Terre pourrait avoir pour ne pas devenir un trou noir.
Tips
- Ignorer les unités lors de la multiplication ou de la division des valeurs.
- Ne pas effectuer l’exposant correctement lors du calcul avec des nombres en notation exponentielle.
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