гравитация и центрифуга

[jayrandom]

Из школьной физики известно, что если к массивному телу приблизить предметы, обладающие массой, то вторые упадут на первое. И есть формула для силы гравитационного притяжения, пропорциональная массам и обратно пропорциональная степени расстояния. Камни притягиваются к планетам сильнее, чем атмосферы.

Кроме этого существует обратный принцип: если центрифугу раскрутить, то частички конгломерата, на который мы действуем вращением, будут, наоборот, разлетаться от центра пропорционально степени своей массы. Более массивные улетят дальше, менее массивные останутся ближе к центру вращения (т.е. наоборот по сравнению с гравитацией).

Если я правильно понимаю, вес тела на Земле должен определяться суперпозицией (векторной суммой) этих двух сил. Если же попытаться "навязать" природе только первую силу без учёта второй, то мы должны приходить либо к неправильно вычисленной массе Земли, либо к неправильно вычисленной гравитационной постоянной - в зависимости от того, что традиционно вычисляется через что.

Comments

[jayrandom.livejournal.com]

На практике в масштабе Земли у нас нет таких больших незакреплённых на Земле предметов, для которых ориентация гвоздей сыграла бы значительную роль, как мне кажется. В масштабе Земли все тела на ней принимабельны за материальные точки.

Да, массу тел можно выносить за скобки и говорить либо о "чистой гравитации", либо о "гравитации с учётом вращения". Но важно помнить, что гравитационную постоянную неправильно вычислять без поправки на центрифугу. Ну или она не будет универсальной, а применимой только к Земле.

Кстати, если твой пример с гвоздями мучить достаточно долго, мне кажется что гвозди постепенно повернутся вдоль радиусов и постепенно уедут туда, где им место. Не сразу, но время умноженное на силу постепенно приведут систему к равновесию.

[azgar.livejournal.com]

На практике в масштабе земли в абсолютном большинстве случаев можно смело пренебречь центробежной силой.
Эффект, ЕМНИП, практически обнаруживается только на точных приборах вроде маятниковых хронометров.

Кроме того, если уж залезать в тонкости, вектор веса зависит от рельефа местности и распределения горных пород внутри шарика.

Гравитационную постоянную вычисляю разве не из астрономических наблюдений? Чтобы измерить её со сколько-нибудь высокой точностью на земле, надо много-много факторов учитывать. Хотя, если взять крутильные весы и большие массы, можно и так. Что-то помнится мне какой-то подобный опыт.

Пример с гвоздями можно мучить по разному, но найдутся условия, когда "продольный" гвоздь уже будет протыкать среду, а "поперечный" будет лежать вполне устойчиво. Что есть только иллюстрация к ошибочности твоего безусловного утверждения, что тяжёлый улетит дальше :)

[livelight]

Насколько мне известно, гравитационную постоянную вычисляли именно на соразмерных с нами предметах, а уже потом с её помощью определяли массы астрономических тел, которые иначе взять было неоткуда.

[azgar.livejournal.com]

Глянул в Википедии, действительно, я крутильные весы не зря вспомнил :)

[jayrandom.livejournal.com]

О! Если это действительно так, то это очень важный факт, который надо бы никогда не забывать и везде подчёркивать: гравитационная постоянная вычислена из соразмерных нам предметов, а потом (по гипотезе!) распространена на гигантские по сравнению с этими предметами тела. Экстраполяция вообще штука очень-очень ненадёжная.

[livelight]

Тем не менее, достоверно можно установить, что закон тяготения (возможно, с другой постоянной, но это сильно вряд ли) с точностью выполняется для взаимодействия космических тел, а также для взаимодействия, например, одного и того же космического корабля с различными космическими телами, начиная с Земли (по крайней мере, пока считаем действительным закон "сила действия равна силе противодействия"). А при желании можно подобрать неплохую линейку тел с массами промежуточными между этим кораблём и, скажем, Землёй.

[b-my.livejournal.com]

А это не забывают, и везде подчёркивают.

Особенно, в связи с обнаружением сначала "тёмной материи", а потом ещё и "тёмной энергии". Есть несколько теорий с неньютоновской гравитацией. Более того, некоторыми утверждается, что любая теория SU(2) и выше должна обладать конфайментом, и гравитация - в том числе. Просто вся видимая нами Вселенная (и большАя часть невидимой) находится в пределах асимптотической свободы.