Верно ли объясняют невесомость тела на орбите Земли? (см.)







+4 +/-
Профиль пользователя BakerSt Спросил: BakerSt  (рейтинг 20092) Категория: наука и техника

Ответов: 6

3 +/-
Лучший ответ

Объяснение, которое приведено вначале вопроса - в общем так его дал Ньютон..

Схема такова: мы стреляем из пушки, например с углом возвышения ствола в 45 градусов, (при этом теоретическая дальность максимальна)..

Увеличивая всё время количество заряд пороха из опыта в опыт мы увеличиваем дальность и поскольку Земля имеет форму, близкую к шару (точнее геоид), то при определённом заряде снаряд, вылетевший из ствола не упадёт на поверхность Земли, но обогнув его будет летать вокруг земного шара, бесконечно падая на него..

А вся непонятность данного вопроса из поколения в поколения состоит в том, что непосредственно сила тяжести обычно не регистрируется, она обнаруживается через наличие силы реакции опоры..

Именно так и работают все пружинные весы (или тензорные-в электронных моделях): сила гравитации давит на поверхность, а по третьему закону Ньютона появляется сила реакции опоры, равная силе гравитации и уравновешивает её..

И здесь будет интересный эффект: на полюсах и на экваторе пружинные весы будут показывать разное значение, а вот рычажные - не будут, поскольку здесь сравнивается отношение груза и гирь..

Так что космонавт, летающий внутри корабля, находящегося на орбите будет находится в поле гравитации Земли, но поскольку он и пол корабля падают с одинаковым ускорением (вспомним опыты Галилея!), то космонавт не будет давить ногами на пол и не будет силы реакции опоры и значит налицо невесомость..

Подобное можно почувствовать например в идущем вниз лифте (это чувствуют даже внутренние органы в животе):))

А вот теперь самое интересное: такой же вопрос задавал себе Эйнштейн..

Почему же космонавт на орбите, находясь в гравитационном силовом поле его не чувствует??

Налицо противоречие: есть поле, но нет силы!!

Здесь ответ кроется в одном из фундаментальных принципах: равенстве инерционной и гравитационной масс!! Это сделал ещё Ньютон, но при этом никак это не обосновал, если применить второй закон Ньютона к телу в гравитационном поле например Земли и приравнять ma=gmM/r^2, то ускорение свободного падения будет постоянно и зависит не от массы падающего тела, а от параметров планеты Земля (если не учитывать сопротивление воздуха и прочее)..

Это связано с тем, что мы приравняли гравитационную и инерционную массы!

И тогда Эйнштейн ввёл понятие эквивалентности гравитационной и инерционной масс и это был фундаментальный принцип ОТО!

Т.е. инерционная и гравитационная массы имеют разную природу, но они равны (сейчас в результате опытов доказано, что с большой степенью точности это так)..

И дальше следующий шаг: гравитационное и инерционное действие на тело не различимо принципиально!!

Это значит, что в тело, двигающееся с ускорением под действием внешних сил и тело, находящееся под воздействием гравитации ведут одинаково!

И тут по ОТО и есть объяснение невесомости: космонавт на орбите находится под воздействием инерции и гравитации, они УРАВНОВЕШИВАЮТСЯ и это и есть невесомость..

Так что одно и то же явление в классической механике и ОТО объясняется по разному..

Далее Эйнштейн ввёл мысленный опыт с вращающимся твёрдым диском: если предположить, что диск вращается с субсветовой скоростью, то его периметр будет сокращаться (поскольку согласно СТО тела в направлении движения сокращаются), а вот в радиус диска будет не изменен!!!

Отсюда следует, что диск будет деформироваться наподобие кувшина..

И последний шаг: вращающийся диск испытывает ускорения, что локально эквивалентно гравитации, а значит ГРАВИТАЦИЯ - ЭТО ПРОСТО ЛОКАЛЬНО ДЕФОРМАЦИЯ..

Так что ваши сомнения в объяснении такого явления как невесомость не беспочвенны, просто вы всё время имели дело с классическим объяснением этого явления, но вот Эйнштейн также задавался вопросом относительно этого и основал ОТО!!

Ответил на вопрос: Dementi  
8 +/-

Все то что говориться и твориться во вселенной относительно верно сформулировано, потому что насколько бы точно мы не пытались перевести с одного языка на другой язык какое нибудь предложение все равно у каждого будет свой подводный камень, человек не всегда может изложить даже собственные мысли для того чтобы эти мысли другими было воспринята за действительность, а не говоря уже о том сарафанном радио которое передается через некоторое расстояние и тем более через множество людей.

А Ваш вопрос еще более увлекательный и интересный и на него тоже не все могут правильное озвучивание дать, и даже если будет правильное определение ни всеми правильно будет воспринята, потому что ни все слова для других людей понятно и еще не все во всех научных и математических формулах на все 100 процентов разбираются и понимают, и даже на вопросы задаваемые на бв, в большинстве своем не имеет правильных ответов, и поэтому ставлю только плюсики пусть радуются, т.к. как-то минусы пробовал поставить сразу мою лавочку на несколько дней лишили такого удовольствия и вообще голосования типа - "ты не прав братан", и теперь только плюсики от меня, не хочу конфликтовать!

Поэтому возможно и верно объясняют с одного конца телефонной линии, а на другом конце телефонной линии кто-то сидит и с какими-то амбициями типа того - "чего ты мне толкуешь я без тебя все это знаю?"

Лучше всего кю - и вперед, и зачем - нервишки свои раздавать направо и налево, а надо сберечь для себя для других мероприятий по жизни, и всех неверующих на Титаник надо бы, потому что там их не остается.

Доказательство присутствует - при себе, и это значит верно, а нет доказательства - значит тоже верно, а кто это может доказать, да и только сам бог наш великий создатель, а его творения нам вряд ли придется когда-то познать полностью - это похоже на тот вопрос который стоит перед человечеством и сегодня актуален, - кто первый появился разум или тело?

Ответил на вопрос: Emotion 
8 +/-

Все же Вы хотите получить ответ на вопрос, что же такое невесомость? Хорошо на своем языке запутанном попробую свое я тоже высказать! Все хотят ускользнуть, у некоторых это получается. а некоторые наоборот - падают!!!

Чем больше скорость тем больше пролетишь!!! Чем меньше скорость тем ближе упадешь!!!

Да все во вселенной находиться в движении и никто с этим не поспорит, движение создает путь, но путь эта зависит от силы притяжения небесных тел друг к другу и чем отдаленнее небесные тела друг к другу тем менее и менее влияют друг на друга - это можно сравнить взяв в руки парочку магнитиков - и чем ближе они тем сильнее притягиваются, и так как таких магнитиков во вселенной очень много и каждый из них имеют свою дальность и силу притяжения так и они влияют на разные тела по разному в зависимости от вышесказанного и здесь есть только один момент к примеру праща раскрути его из за всей силы и отпусти вылетит далеко по траектории, но будет принят землей, но так как тело находится на определенном расстоянии и на него влияют все окружение космоса, то здесь и скорость для невесомости играют лишь ту роль которая зависит от расстояния до данного тела, то есть где-то в равновесном состоянии и вообще тело может находиться в этом - Первый закон Ньютона. Если на тело не действуют силы или их действие скомпенсировано, то данное тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.

По простому, невесомость - это не трогай ... и не будет запаха!

По сложному: - Первый закон Ньютона! 🙂

Ответил на вопрос: Cole 
2 +/-

Я не очень люблю физику, но мне это представляется так:

Земля обладает силой притяжения. Так как больший предмет притягивает меньший.

Если предмет близко к земле, то он на неё падает. Если дальше, то будет вращаться вокруг неё, но не притянется так, чтобы упасть. Если ещё дальше, то сила притяжения перестанет действовать и он улетит. То есть находится ли человек внутри корабля или нет, но сила заставляет его вращаться вокруг земли, но не падать на поверхность, потому что он на орбите. Но так как не падает, то и притяжение на него не действует и он в невесомости космоса.

Это же самое можно представить на примере людей. Брузья находятся близко друг от друга и один может являться спутником другого, но они вращаются друг вокруг друга, сохраняя личное пространство. Если отношения становятся романтическими, то личное пространство не соблюдается, они становятся ближе и притягиваются становясь единым целым. Если дружеские чувства у людей ослабевают, они отделяются так далеко, что никакое притяжение не действует. Они разошлись навсегда.

Ответил на вопрос: Travelling  
1 +/-

Объяснение невесомости в учебниках совершенно правильно, но не всегда это достаточно внятно доказывается.

Тут надо внести ясность - что же такое невесомость. А для этого вспомним - что такое вес. Это сила, с которой тело давит на опору - и наоборот, опора давит на предмет. Эти силы друг друга компенсируют и предмет относительно опоры оказывается неподвижен.

Если опоры нет, тело в гравитационном поле свободно падает и оно не имеет веса по определению - опоры нет. Теперь возьмем другое тело и пустим его рядом. При этом пренебрежем гравитационным взаимодействием этих двух тел и релятивистскими эффектами, а также неоднородностью гравитационного поля. В связи с эквивалентностью гравитационной и инертной масс (она доказана экспериментально с высокой степенью точности) ускорение этих предметов будет одинаковым - и равным нулю друг относительно друга. А если и скорость будет одинакова, то эти тела так и будут рядом лететь. И если будут друг друга касаться, то не будут ни давить друг на друга, ни отрываться. То есть если одно тело объявить опорой, вес другого тела будет равен нулю.

Теперь про полет по орбите. При этом полете на космический корабль точно так же не действуют никакие силы, кроме силы тяготения Земли. И все вышесказанное верно.

А теперь нужно отметить, что искажает эту идеальную картину. Как я выше сказал, мы пренебрегли гравитационным притяжением двух тел друг к другу и неоднородностью поля. Учет первого приведет к тому, что два тела будут друг к другу притягиваться, но если даже космический корабль будет весить тысячу тонн, то человек на его поверхности будет весить... миллиграммы.

А второе приведет к появлению приливных сил, стремящихся разорвать корабль и сплющить. Но эти силы также слишком слабы, чтобы быть ощутимыми на МКС, например.

Ответил на вопрос: Nestled  
1 +/-

А не весомо ли оно, это тело. Да вроде бы летает. А вот в космосе там не только нет кислорода и радиация, там много всего, о чём нам не говорят.

Космический мусор ведь не стоит на месте, вращается. Это я к тому, что если бы была невесомость как мы её представляем мусор бы завис и всё, а он летает и перемещается к центру земли. Гравитация ещё не изучена в полном объёме, возможно это не только сила тяжести и притяжения, может всё наоборот телу не даёт двигаться масса в которой он находиться, вроде бы пусто а на самом деле есть и волны в массе этой держат того, кто в массе. На примере киселя в чашке можно поэкспериментировать. Я считаю надо решить этот вопрос. Планеты движутся, значит есть сила, которая их движет, ускорителя в зади ведь нет. Поэтому в пространстве космоса есть волны или силы которые движутся за счёт волн и двигают небесные тела по заданным орбитам. Но человек им ненужен от того они им не двигают, инородное тело в чашке киселя. Кто это всё создал великий мудрец, а ещё жизнь зародил биологическую в форме и без. А сколько всего надо было для таких дел, материи сколько пошло, чтобы всё это закрыть, а внутри создать то, что мы называем космос.

Ответил на вопрос: Altruism  

Похожие вопросы

Спросил
2 Отв.
Какой океан, море, водоем самый сухой?
Ответ: Вообще или на Земле? Если вообще, то когда мы видим Луну, один из ее больших "глаз" это Океан бурь. Он совершенно сухой. На его поверхности температура прыгает от более чем +200 градусов, но минус 10 ... Читать далее...
Автор вопроса: Netcops, в категории | | | | |
Спросил Netcops
1 Отв.
С каким ускорением надо опускать тело, подвешенное на нити…(см)
Ответ: На все тела на на Земле действует сила тяжести. Под её действием свободно отпущенные тела приобретают ускорение 9,8 м/с^2. Очевидно, что для того, что ... Читать далее...
Автор вопроса: Troesch, в категории | | | |
Спросил Troesch
1 Отв.
Метеориты и мусор падающие на землю, могут замедлить её вращение?
Ответ: Нет. Потому что массы несопоставимы. Как, например, снежинка, упавшая на слона, не может сбить его с ног. А разница в весе здесь (девять порядков) меньше, ... Читать далее...
Автор вопроса: Posteen, в категории |
Спросил Posteen
2 Отв.
Сможет ли курица нести яйца в невесомости?
Ответ: курица сможет вытолкнуть яйцо из себя, на это не влияет гравитация. У курицы мышцы внутри, и там же созревают и растут новые яйца - они-то и вытолкнут ... Читать далее...
Автор вопроса: Tnemelc, в категории | | |
Спросил Tnemelc
2 Отв.
Как выглядит большой ядерный (атомный) взрыв на земле из космоса?
Ответ: Яркая вспышка. Разбегающаяся в облаках взрывная волна. И клубы пыли/пепла в центре взрыва. Ничего интересного. Стопицот раз показано было по телевизору. ... Читать далее...
Автор вопроса: Pinite, в категории | | | |
Спросил Pinite
7 Отв.
Где находится самое опасное место на планете Земля?
Ответ: Трудно определить самое опасное место, поскольку для альпинистов это буду горы, для дайверов - морские пучины, для охотников - Африканская саванна. Можно ... Читать далее...
Автор вопроса: Capos, в категории | |
Спросил Capos
3 Отв.
Как появились люди на планете Земля?
Ответ: На данный момент нет точного ответа как и почему появились люди на планете Земля. Существует огромное количество гипотез и каждая имеет место быть. Но ... Читать далее...
Автор вопроса: Sylvine, в категории | |
Спросил Sylvine
4 Отв.
Сколько планете Земля «под силу» содержать народу?
Ответ: А вы считаете, что наша планета сейчас обеспечивает всех? Нет. А это значит, что она уже не справляется. Давайте посчитаем: на Январь 2016 года википедия ... Читать далее...
Автор вопроса: Performer, в категории | | | |