гравитация и центрифуга
Jan. 13th, 2009 10:04 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
jayrandomИз 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.
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.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2009-01-13 10:40 am (UTC)Последний абзац - правильно. Ускорение свободного падения на экваторе и полюсе Земли отличается примерно на четыре сантиметра в секунду за секунду.
no subject
Date: 2009-01-13 10:47 am (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 10:56 am (UTC)Совсем не обязательно. Заполним центрифугу песком, в который намешаны гвозди разного размера. После включения центрифуги лёгкий гвоздь, ориентированный вдоль радиуса улетит значительно дальше, чем тяжёлый, лежащий перпендикулярно радиусу.
"Поправка на вес" сама по себе большого смысла не имеет.
У тебя и в вес и в центробежную силу входит масса. Её можно (и нужно) вынести за скобки.
Если, конечно, принять равенство гравитационной и инертной массы :)
no subject
Date: 2009-01-13 11:20 am (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 11:30 am (UTC)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.
no subject
Date: 2009-01-13 11:32 am (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 11:46 am (UTC)Кстати, есть такая точка зрения, что масса тяготения не вызывает, а лишь ему следует.
no subject
Date: 2009-01-13 11:58 am (UTC)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 :)
no subject
Date: 2009-01-13 11:59 am (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 12:06 pm (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 12:36 pm (UTC)А по классической теории, ЕМНИП, масса, как раз, вызывает искривление пространства, в которое другая масса и закатывается.
no subject
Date: 2009-01-13 12:48 pm (UTC)Не по классической, а по ТО.
Классическая говорит: патамушта! :) А что совершает работу не объясняет. Нарушая законы сохранения, кстати.
В ТО этот вопрос просто глубже замотали.
no subject
Date: 2009-01-13 01:30 pm (UTC)В противовес всяческим "альтернативным наукам".
Прошу прощения, неясно выразился.
no subject
Date: 2009-01-13 01:47 pm (UTC)общепринята именно ньютоновская. ;) но ни она, ни ТО механизм не раскрывают. что действует как известное нам тяготение и откуда оно берётся (что производит работу) неизвестно.
ТО дополнительно спотыкается о скорость действия тяготения. ;) мол, равно скорости света. :))) классика принимает эту скорость как бесконечную, что небесной механике не противоречит, но убивает ТО.
прямо перед нами работает вечный двигатель, а объяснения это не находит.
no subject
Date: 2009-01-13 02:02 pm (UTC)Механизм там, ЕМНИП, как раз и состоит в искривлении пространства. То есть постулируется свойство материи искривлять пространство.
Ньютоновская механика не может "убить ТО", потому что явления ТО находятся вне области действия оной.
В каком именно месте находится вечный двигатель?
no subject
Date: 2009-01-13 02:14 pm (UTC)А учёные таки установили, какова скорость распространения гравитационного взаимодействия? Моментальная - или равная скорости света?
no subject
Date: 2009-01-13 02:16 pm (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 02:17 pm (UTC)Чем искривлять? :) За счёт какой энергии производить эту работу? С какой скоростью передаётся это взаимодействие?
no subject
Date: 2009-01-13 02:23 pm (UTC)в формулах небесной механики (планеты, орбиты, спутники) тупо ставят бесконечную. приблизительные оценки дают на 10-11 порядков больше скорости света, т.е. почти бесконечную.
no subject
Date: 2009-01-13 02:27 pm (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 02:28 pm (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 02:32 pm (UTC)Собственно искривление пространства никакой работы не совершает. Хотя, если при этом наблюдается излучение гравитационной волны, видимо, некоторый перенос энергии должен быть.
При движении тела в искривлённом пространстве F*s равно изменению потенциальной энергии движущегося тела.
Со скоростью света.
no subject
Date: 2009-01-13 02:33 pm (UTC)no subject
Date: 2009-01-13 02:34 pm (UTC)Кстати, очень классический пример!
no subject
Date: 2009-01-13 02:36 pm (UTC)