Három golyó - bizonyos szituációban -, hogy viselkedik az űrben?
Kísérlet: egy űrhajós kint áll az űrben rögzített talpakkal az űrállomás külső falához, és van nála három tenyérnyi méretű azonos tömegű golyó sorban összefűzve ugyanolyan hosszú kötelekkel (a golyók egymásra ható gravitációs ereje elhanyagolható). A középső golyó forgástengelyének vonalában a golyóból kilóg alul és felül is egy-egy csonk, csak azért, hogy az egyik ilyen csonkot egy fúrógép tokmányába be lehessen fogni, amit meg is tesz az űrhajós (a másik csonk csak azért kell, hogy a golyó forgáskor kiegyensúlyozott legyen, vagyis ne keletkezzen dinamikus terhelés a tengelynél). A fúrógépet bekapcsolva a rendszer forogni kezd (a fúrógép teste ideálisan mozdulatlan), és persze ilyenkor a két szélső golyót tartó kötél feszül. A fúrógép tokmánya ekkor egy pillanat alatt elengedi a csonkot, és a golyó-rendszer magára hagyva forog tovább. Az önmagára hagyott rendszer végül felvesz egy állandó forgási sebességet (már az "álló" űrhajóshoz képest), ami kinn az űrben az idők végezetéig fennállna (ideális környezetet feltételezve ehhez), és most már csak a középső golyóhoz mérten nézve.
1.
Egy átlagos fúrógép forgási sebességének tükrében kb. (tényleg csak kb.) mennyi idő után venné fel a magára maradt rendszer a nyugalmi állapotot, a tokmány elengedése után?
2.
Ekkor is feszültek maradnak végleg a kötelek?
3.
A rendszerből most egy varázsló hirtelen eltünteti a golyókat összetartó köteleket. Történik-e változás ekkor a golyók mozgását, mozgásirányát tekintve a középső golyóhoz mérten?
A kérdésem egyébként azért fogalmazódott meg bennem, mert a Gravitáció című filmben van egy olyan jelenet, amely nekem nem tűnik hitelesnek, de erről majd kellő számú válasz után...:)
Na, csak lezárásként, röviden.
Fogsz egy két egymásra merőleges tengelyen rögzített tárcsából álló giroszkópot, kirakod a világűrbe bárhova (lehet itt a Földön is, tökmindegy) és megpörgeted a két tárcsát.
Ez a szerkentyű tartani fogja a helyzetét, nem fog forogni semerre, a két pörgő kerék stabilizálja. Na ez a cucc a teljes világegyetemre vonatkozóan nem fog forogni semerre.
Gyakorlatilag látni fogod, mi az univerzum forgási nyugalmi helyzete. Ez fix. Nincs rögzítve semmihez, mégis abszolút, nem viszonylagos.
Ha ezzel megvagy, veheted úgy, hogy BÁRMI, ami EHHEZ képest forog, az forog. Nem viszonylagosan, hiszen a stabil nullához képest forog. És természetesen ennek megfelelően keletkezni fognak benne a forgással együtt járó erők, gyorsulások.
Kérdező, amit te feszegetsz, az a Mach-elv néven ismeretes már több mint 100 éve. Einstein vetette fel ezen elv kapcsán, hogy ha az univerzumban nem lenne semmi más, csak két bolygó, akkor nem lehetne eldönteni, hogy melyik forog és melyik nem, következésképpen centrifugális erők sem ébrednének egyikben sem. (Felejtsük el azt a marhaságot, hogy a "centrifugális erő" kifejezés használatáért az egyetemen azonnal buktatnak. Akkor nyilván a "Coriolis-erő" kifejezés használatáért is.)
Szóval magáról a Mach elvről, illetve annak az Einstein-féle interpretációjáról valóban lehetne érdekes vitát folytatni. Kár, hogy ezt a dolgot összemostad mindenféle durva, nem csak a fizikának, de a józan paraszti észnek és a mindennapos tapasztalatoknak is ellentmondó kijelentésekkel, amelyek közül az egyik legdurvább az a mániád, hogy a forgás fenntartásához energia, munka kell, különben az leáll (vagy nem is tudom, mit csinál, "valódi forgásból" átmegy "látszólagos forgásba", vagy mi).
Szóval két malomban őrölsz. Az egyiknek van értelme, a másiknak nincs.
A Newton 1-et akarta az áltrelre visszavezetni?
Wadmalachoz hasonlóan én is gondolkodtam ezen egy sort nem is nagyon rég (talán valamelyik Feymanban szerepelt, mikor kerestem nem találtam késõbb) monduk számomra megnyugtató volt az a gondolat hogy el lehet dönteni hogy melyik forog és melyik áll. Ezek szerint Einstein, Gödel stb ennyivel nem elégedtek meg :D
Mindenesetre a jelenlegi univerzumunkra ez a gondolatkisérlet nem mûködik, két közös tengely körül forgó, a tengelyre merõleges rugó közül objektíven el lehet dönteni hogy melyik mennyivel forog: egyszerûen leolvassuk a megnyúlást.
A Mach elv (részben) más probémát boncolgat, nem ezt.
@Tom Benko
Hát sajnálhatod is! :-D
Pedro
Nos, végül is visszatértem, mert a dolog nem hagy nyugodni. Legfeljebb várok arra a kompetens valakire, aki esetleg bekukkant a topikba. Az alábbi 2 feltétel teljesülése esetén látom értelmét a további diskurzusnak.
1.
"Az elmélet szerint tömegvonzási erő nem létezik, így az azt közvetítő részecskét sem kell keresnünk. Ehelyett azt kell elképzelnünk, hogy egy test a tömegétől függő mértékben meghajlítja, elgörbíti maga körül a téridőt...Einstein viszont ezt mondja: a fény részecskéi (a fotonok) nem egy erő hatására térülnek el egy nagy tömegű test gravitációjának hatására, hanem maga AZ EGYENES VONAL HAJLIK EL a térrel együtt."
Vagyis ebben az elhajlott "vonal"-ban haladó megfigyelő semmiféle jobbra, vagy balra kanyarodást nem érez, nem is mér ki ilyen jelenséget, tehát az itt haladó megfigyelő számára ez az út szó szerint egyenes (ill. eldönthetetlen a számára, hogy mozog, vagy áll), és körülötte az egyéb tárgyak haladnak/körbejárnak ilyen olyan görbék mentén.
2.
Egymástól távoli két galaxis két bolygóján van egy-egy asztal, mindegyiken egy mozdulatlan golyó. A két bolygó közötti megfigyelő lehet olyan pozícióban, hogy az egyik golyót állónak-, míg a másik golyót ahhoz képest a saját tengelye körül forgónak látja, vagy más pozícióban mindkét golyót egymáshoz képest különböző sebességgel látja forgónak.
***
A lényeg a lényeg, hogy várok egy olyan vitapartnert, aki semmi problémát nem lát az 1. és 2. pontban (vagyis aki képes elgondolkodni azon - legalább a logika szintjén - hogy a forgás és állás is relatív bizonyos szitukban, és nem abszolútum). Eddig egyedül Wadmalac jutott el, legalább egy gondolatkísérlet erejéig(#60): "Kérdező, nem tudom, mennyit segít, de a forgás relatív vagy abszolút volta bennem is felmerült régebben"
Az eredeti kérdésemmel kapcsolatban eddig semmilyen valós példával, kísérlettel, eredménnyel, sem én, sem más nem tudott előrukkolni. Egyedül én voltam az, aki a kérdésemben megfogalmazott felállásra Földi körülmények között is reprodukálható kísérlet megalkotására javaslatot nyújtott be, ill ezen felül utaltam az eldobott bola (fegyver) esetére, hogy ott elhajítás után a szélső tömegeket összetartó kötelek feszessége megfigyelhető. Nyilvánvalóan nem lesz feszes, de ez adódhat csak abból, hogy a légellenállás mindenképpen "rángatni" fogja a kötelet. A dugóhúzóba kerülő repülőgépben végig lehet tapasztalni a centrifugális erőt, de ott az egyik szárnyfél állandó átesésben van, míg a másikon pedig folyamatos felhajtóerő keletkezik.
Próbáltam kísérleti eredményekre bukkanni ez ügyben, de nem igazán sikerült:
https://www.youtube.com/watch?v=3xWEN8O1oAs
Itt az első képkockákon "szennyezett" forgó buborékot látunk, de a "szennyezés" mozdulatlan, és semmiféle erő nem hajtja a szélek felé, de igazándiból semmit se tudok itt a kísérleti körülményekről, így semmiképpen nem állíthatom, hogy a dolog engem igazol. Olyasvalami lenne a tökéletes, ahol a bolát megforgatva magára hagyják a súlytalansági állapotban. A vita onnantól kezdve válik érvényessé, hogy a rendszert elengedi a forgató erő, és beáll az egyenletes körmozgás. Ezt nevezném én a vitás helyzet szempontjából a nyugalmi állapotnak, és egyúttal a vita kiindulási alapjának is (eddigi vitapartnereimnek, sajna még ezt sem sikerült magukban tisztázni - nyilván a rossz magyarázókámból adódóan). Természetesen a nyugalmi állapot beálltáig a bola kötele feszes, de mi történik ezután ezzel a feszességgel súlytalansági állapotban? Ez a kérdés képezné a topikom tárgyát, és semmi más.
Találtam még ezt:
https://www.youtube.com/watch?v=qW5vzAE9NRc
Túl rövid a felvétel ideje, és nem látható a végkifejlet, vagyis hogy mi történik a magára hagyott forgó lánccal a forgatónyomaték megszűnte után. "Összezuhan"-e a kör állapot, majd úgy forog tovább, vagy sem. Mindenesetre gyanús, hogy az űrhajós kétszer is rápörget a láncra (az első ugyan nem látszik, de a lánc már eleve pörgött, kissé összeomlott állapotban). De az is igaz, hogy ezen rövid idő alatt is eléggé stabilnak tűnik a forgás, ami viszont cáfolja az elképzelésem.
Olyasmi felvételt is kerestem, ahol az űrállomáson szabadon repkedő tárgyak vannak.
https://www.youtube.com/watch?v=BPMjcN-sBJ4
Kipróbáltam kb. ilyen forgási sebességgel lejteni könyveket. Mindegyik látványosan kinyílt a levegőben, tehát ennek a könyvnek is a felvételen ilyen kinyitott állapotúnak kellene lennie. De lehet, hogy ezt valamiért összeragasztották, vagy nagyon nehezen nyílik. Ugye, ha a kezdeti pörgetésnél szétnyílik a könyv, akkor már annak úgy kellene maradnia örökké - a vitapartnereim szerint.
Olyan példa lenne a legjobb egy űrállomásról, ahol valami kis kütyüből kilóg egy zsinór és aminek a végén van egy másik kisebb vagy nagyobb kütyü, és szemmel láthatóan már megnyugodott állapotban régóta forog. A vitapartnereim szerint ezeknek mind feszes zsinórúnak kellene lennie ilyenkor is, szerintem viszont nem. Mindenesetre ha találnánk egy ilyen felvételt, az pro vagy kontra végső bizonyíték lenne a vitában.
Utóírat:
Arra kérném az eddigi vitapartnereimet, hogy ne vigyék túlzásba a lehülyézésem hosszát (durvulni lehet tömören is), mert nem szeretném, hogy észrevehetetlenné váljon ez a megjegyzésem azok elől, akik esetleg képesek segíteni nekem. Újabb fizikakönyveket is felesleges ajánlgatni (tudom, ha ennyiből se megy nekem, akkor...stbstb). A topik az enyém, így ismételten kérnék minden engem ócsárolót, hogy fogja rövidre. Azt is kihagyhatnák kivételesen, hogy általam sosem elhangzott állításokat adnak a számba (pl. #103 ; #98...stb.)
@Wadmalac
Nos, veled látom értelmét a vitának, ha hajlandó vagy elfogadni azt a lehetőséget, hogy nem feltétlenül neked van igazad. Gondolok itt erre a megjegyzésedre(#101): "Nos, nem az volt a cél, hogy feladd, hanem hogy megértsd, de hát te tudod, neked mi a jó, te kérdésed. :)"
Korábbi magyarázatod azon alapul, hogy két keringő rakétát összeköt egy kötél(#93):
"A keringő tömegpont nem halad tehetetlenségi pályán, hanem folyamatosan pályát változtat, ezért folyamatosan erőre van szüksége, hogy ezen a pályán tartsa. Ha az erő nincs, elszáll egyenes vonal mentén. És éppen ez az állandó pályaváltozás az, amiatt nem relatív a dolog, nem inerciarendszer."
Én ezt nem vitatom egy cseppet se. Ámde rugaszkodjunk el egy kicsit a jól megszokott földi környezettől és Newtontól is. Amire én akarok kilyukadni az az, hogy nem létezik olyan a térben, hogy egyenes! Ott kinn a nagy büdös semmiben, az egyenes csak szubjektív élmény.
Bizonyos vagyok abban, olykor előfordult, hogy azonos pályán keringő űrhajók, amikor összekapcsolódtak, néha másképpen forogtak a hosszanti tengelyük körül (valami hiba, vagy akármi miatt). Ilyenkor az egyik űrhajónak fel kellett venni a másik forgási sebességét, hogy az összekapcsolódás megtörténjen. Soha nem hallottam egy olyan esetről se, hogy valaha is a legkisebb ilyesmi manőver után beállt volna egy véglegesített, akárcsak minimálisan is létező kis plusz nehézségi erő növekedés az űrhajó egyik fala irányában. Soha dokufilmet olyanról nem láttam, hogy az űrhajósok akárcsak kísérlet gyanánt pusztán egy lökettel elkezdik pörgetni az űrhajót, és mutogatják a filmen, hogy sikerült egy icipici mesterséges gravitációt véglegesíteni a hajón, és mindig enyhén valamelyik fal felé húznak a szabadon engedett tárgyak, vagy ők maguk is, holott, ha a te verziód igaz lenne, akkor pofon egyszerű lenne ilyen kísérleteket végrehajtani, és gondolom erre szükség is lenne.
A pörgető manőverek idején nyilván létezett ez a többlet hatás, de a manőver befejezése után ez megszűnt, és a súlytalansági állapot visszaállt. Még egyszer! Soha, de soha nem láttam még egy felvételt se, ahol akár csak minimális állandósult gravitációt mutatnának be egy hajón, pedig miért ne tehettek volna már meg ilyet?
Pl. amikor a a Rosetta leszállóegysége felvette az üstökösmag forgási sebességét, akkor megszűnt végérvényesen az egységben szerinted az addig létező súlytalansági állapot? Utána végig volt benne valami nehézségi erő? Ha visszatért volna a Földre, akkor meg földközelben megint súlytalanság lett volna benne? Vagy hogy képzeled ezt pontosan?
Tisztázzuk ezt először (talán ezekben a dolgokban tudok valamit nagyon rosszul), és majd utána kitérek arra is, hogy mit értek azon, hogy az egyenes érzete egy szubjektív élmény.
"Vagyis ebben az elhajlott "vonal"-ban haladó megfigyelő semmiféle jobbra, vagy balra kanyarodást nem érez, nem is mér ki ilyen jelenséget, tehát az itt haladó megfigyelő számára ez az út szó szerint egyenes"
Ez a te esetedre (körpálya) akkor lenne igaz, ha a kör középpontjában lenne valami nagy tömeg, ami elgörbíti a teret, a golyóid pedig fénysebességgel mozognának. Akkor mondhatnád, hogy azoknak a golyóknak a pályája tulajdonképpen egyenes. Ilyen helyzet előállhat akkor, ha középen egy megfelelő fekete lyuk van. De csak akkor. Az, hogy extrém körülmények között létezhet ilyen eset, amikor a körpálya egyenes, még nem jelenti, hogy akkor minden körpálya egyenes.
"A lényeg a lényeg, hogy várok egy olyan vitapartnert, aki semmi problémát nem lát az 1. és 2. pontban"
Hát ha te csak olyan vitapartnerrel vagy hajlandó vitatkozni, aki egyetért veled, akkor nem lesz nehéz dolgod. Legfeljebb csak amiatt, hogy egy olyan dologban vársz egyetértést, ami rajtad kívül mindenki számára nyilvánvaló marhaság.
"Próbáltam kísérleti eredményekre bukkanni ez ügyben, de nem igazán sikerült"
Talán azért, mert a dolog annyira triviális és egyértelmű, hogy eddig nem nagyon jutott eszébe egyetlen űrhajósnak sem, hogy ezt súlytalanságban demonstrálnia kéne. De azért akad felvétel.
"Olyan példa lenne a legjobb egy űrállomásról, ahol valami kis kütyüből kilóg egy zsinór és aminek a végén van egy másik kisebb vagy nagyobb kütyü, és szemmel láthatóan már megnyugodott állapotban régóta forog"
Forgó folyadékgömb megfelel?:
https://www.youtube.com/watch?v=BxyfiBGCwhQ
Különösen a második, tealeveles golyónál elég jól látható a megnyúlás és a tartósan ellipszoid alak. Na meg a tealevelek sem véletlenül gyűlnek össze és maradnak a gömb szélében.
"Én ezt nem vitatom egy cseppet se. Ámde rugaszkodjunk el egy kicsit a jól megszokott földi környezettől és Newtontól is"
Ezzel az a baj, hogy Newton törvényei eddig mindig és mindenütt igaznak bizonyultak (leszámítva a kvantumos és relativisztikus jelenségeket, de most nem olyanokról beszélünk). És sajnos pont a Newton II-ből következik közvetlenül, hogy a keringő/forgó mozgás fenntartásához folyamatos erő kell. Ha ez egyetlen esetben nem teljesülne, az azt jelentené, hogy a Newton 2. törvényét ki kell dobni, és az egész klasszikus mechanika úgy ahogy van nem igaz. Ezt akarod te most bebizonyítani, és ehhez keresel olyan "vitapartnereket", akik szintén ezt hiszik. Nem könnyű a helyzeted.
"Soha dokufilmet olyanról nem láttam, hogy az űrhajósok akárcsak kísérlet gyanánt pusztán egy lökettel elkezdik pörgetni az űrhajót, és mutogatják a filmen, hogy sikerült egy icipici mesterséges gravitációt véglegesíteni a hajón, és mindig enyhén valamelyik fal felé húznak a szabadon engedett tárgyak, vagy ők maguk is"
Talán mert egy űrállomást nem arra találtak ki, hogy a legénység jobbra-balra pörgetgesse és nyilvánvaló dolgokat demonstráljon. Egy űrállomáson számos olyan alkatrész lehet, ami ennek nem örülne, épp a szerinted nem létező centrifugális erőhatások miatt. De azért erre vonatkozóan is vannak demonstrációk. Ezen a felvételen még a te köteles példád is majdnem bemutatásra kerül:
Lenne még egy elméleti kérdésem:
Te ugye azt állítod, hogy miután megszűnt a forgató erő, a keringés folytatódik, de a kötél ellazul.
Akkor ugye innentől a kötélre nincs is semmi szükség?
Ezt a kísérletet viszont könnyedén elvégezheted. Köss egy követ egy fonalra, és a kötél végét tartva forgasd jó gyorsan a követ körbe-körbe. Aztán engedd el a kötelet. Az elméleted szerint a kő továbbra is keringeni fog körülötted, hiszen a keringés fenntartásához a kötélre semmi szükség. Igaz?
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!