Három golyó - bizonyos szituációban -, hogy viselkedik az űrben?

"Éppen az a lényeg! Hogy az ezer éve egyforma sebességgel forgó test felszínéről nem repül le semmi."

NEM!!! Ez nem igaz! Tökmindegy, hogy mennyi ideje forog a test, ha forog, akkor VAN a felszínén centripetális gyorsulás.

Ez fizikai tény. Akkor is, ha neked nem tetszik.

"Ha a példabeli forgó rendszerben a kötél feszes, az azt jelenti, hogy a centrumban lévő egységet a két szélső fékezi."

EZ SZINTÉN NEM IGAZ! A forgás következtében fellépő centripetális erő miatt a kötél feszes marad.

Ez is fizikai tény. Akkor is, ha neked nem tetszik.

"Lehetetlen, hogy az állapot akár a Földön, akár az űrben változatlanul fennmaradjon."

Idézet a fizikakönyvből: "Minden test megtartja nyugalmi állapotát, vagy egyenes vonalú egyenletes mozgását mindaddig, míg mozgásállapotának megváltozására külső erő nem kényszeríti." Ezt még kiegészítem neked azzal, hogy a perdületét is megtartja.

"Ez az örökmozgó egyik válfaja lenne."

Nem az. Energetikai egyensúly van. Változás kizárólag valamilyen KÜLSŐ behatás következtében állna be. Ha külső erő nincs (márpedig a példabeli ideális esetben nincs), akkor az égvilágon semmi nem változik.

"Amikor két test tehetetlenül forog a saját tengelye körül régóta az űrben, az nem egy VALÓDI forgás, hanem csak egyszerűen ő úgy maradt állva a térben."

Ez egyszerűen marhaság. Akár "régóta" akár nem, a fizikai törvények ugyanazok. Ha valaminek perdületet adsz, az forogni fog, és forog mindaddig, míg meg nem állítod. A "régóta" fogalmát a fizikai testek nem ismerik.

"A két tányér a térben egymáshoz képest még állva, nyugalmi helyzetben is gyorsabban forog, mégis a golyó meg se mozdul a tányérban ha nem pörgetjük meg,"

EZ ISMÉT NEM IGAZ. A példádban a bolygóhoz képest nyugalomban lévő tányér is együtt forog a bolygóval, nincs nyugalomban, és emiatt mérhető centripetális erő keletkezik a forgástengelytől eltérő bármely pontjában. Vagyis a golyóra igenis hat a centripetális erő, és ideális körülmények között (nincs súrlódás, tökéletes gömb alakú golyó, stb.) a golyó erről a tányérról is lerepül.

Ez is fizikai tény. Akkor is, ha neked nem tetszik.

"Kapnánk két egymáshoz képest különböző sebességgel forgó tányért, és mégis mind a kettőben mozdulatlanul maradnak a golyók."

EZ MEGINT NEM IGAZ! Forgás közben erő lép fel. Ezen nincs mit vitázni, ez tény. Ha erő hat egy (nem rögzített) testre, akkor az az erő hatására elmozdul. Ez is tény, ezen sem kell vitázni. Ha a példabeli tányérjaid forognak, akkor azokról lerepülnek a golyók.

Nem bántani akarlak, de a fizika nem úgy működik, ahogy te elképzeled. Vannak fizikai törvények, amelyeket meg kell tanulni, és akkor megérted. Ha a legalapvetőbb fizikai törvényszerűségeket sem vagy hajlandó megérteni és belátni, akkor teljesen felesleges magyarázni neked.

Pedro

"a centripetális gyorsulás v^2/r = 465.11^2/6371000 = 0.03395 m/s^2"

Akkor jól emlékeztem a két nagyságrendbeli különbségre a földi gravitációhoz képest, köszönöm az utánaszámolást!

Kérdező:

"A gravitáció a teret görbíti el, és ilyenkor a test valójában nem afféle parittyaként kering a nagyobb tömeg körül, hanem a görbült tér kijelölte úton mozog. Vagyis tulajdonképpen a saját szempontjából nézve tök egyenesen halad, míg a rendszer középpontjából nézve meg körbe körbe. "

Nem halad tökegyenesen, hanem követi a görbült tér által kijelölt pályát. Ez a pálya a tér görbültsége miatt görbe, Ha pedig görbe pályát követ, akkor nem halad egyenesen, ez gondolom nem szorul bővebb magyarázatra.

"A föld forgástengelyén álló emberre ható centrifugális erőről, és az egyenlítőn álló emberre ható centrifugális erőről van szó."

Pontosan ezt számolta ki a kedves válaszoló, hogy mennyivel lesz nagyobb a sarkokon egy ember nehézkedése mint az Egyenlítőn, a föld forgásából adódó centripetális gyorsulás miatt.

"Jó. Akkor próbáld ki, hogy a szoba közepén két kötélre kötött kis súlyzóval forogj."

Nem érdemes, mert itt a Földön elég sok egyéb befolyásoló tényező is szerepet játszik, amik az űrben, légüres térben nincsenek. Kezdve a padlót nyomó talpad súrlódásától a légellenálláson át egy sor biológiai hatásig, amik miatt ez a kísérlet egyáltalán nem reprezentálja a problémát. Ráadásul néhány kör után szédülni fogsz, és még a végén valamilyen baleset lesz a vége.

"Ennek tükrében a két példabeli kövünkről milyen módon tudnád megállapítani, hogy most éppen haladnak, vagy állnak, vagy melyik forog gyorsabban, mint a másik,"

Vegyük ketté a mozgásokat: az egyik a forgómozgás, körmozgás, a másik a közeledés/távolodás. A kettő tök független egymástól.

Ha ott lebegek mellettük (vagyis nem közeledek egyikhez sem és nem távolodok egyiktől sem), akkor hozzám képest állnak. Mivel egyik esetében sem nő a köztem és köztük lévő távolság, ezért egymáshoz képest sem mozognak. Lehet, hogy forognak közben, de az már forgómozgás, és más tészta. Pozícióváltozás nem történik a hármasrendszerünkben, egyenlő távolságra vagyunk egymástól, egy háromszög csúcspontjaiban, és ennek a háromszögnek nem változik egyik oldalhossza sem.

Ahogy írtam, ettől még végezhetnek forgómozgást a saját tengelyük körül. Hogy ezt megmérjem, ahhoz ki kell jelölnöm egy pontot rajtuk. Mondjuk legyen ez egy piros pötty, ami rájuk van festve.

Ez esetben megmérem a piros pöttynek a forgástengelytől számított távolságát, majd megnézem, hogy mennyi idő alatt ér vissza ugyanabba a pozícióba a forgás során ez a pötty (mennyi idő alatt tesz meg pontosan egy fordulatot). Ebből már pontosan ki lehet számítani, hogy mekkora a pöttyön tartózkodó porszem centripetális gyorsulása. Ha ez nagyobbra jön ki, mint ennek a forgó kődarabnak a piros pötty távolságában mért gravitációs vonzereje, akkor az a porszem el fogja hagyni a felszínét a kőnek, vagyis érintőirányban lerepül róla (ha egyébként más erő nem tartja a kődarabon, pl. nincs ráragasztva).

"Ha egyiknek a felszínén sem fogsz tudni kimutatni egy huncut centrifugális erőhatást se, akkor nemde jó ez a megközelítés?"

Ha egy huncut centriPETÁLIS erőhatást se tudsz kimutatni a felszínén, akkor biztosan nem végez forgómozgást, ez hótziher.

(Ha egyetemen leírod dolgozatba azt, hogy centrifugális erő, akkor kapásból karó lesz a dolgozatod - kivéve ha pont azt ecseteled, hogy ez valójában miért csak egy látszólagos (tulajdonképpen nem létező) erőhatás).

"Értem. Tehát az űrben létezhet tökéletesen nem forgó test? "

Így igaz. a Forgómozgás nem relatív, hanem abszolút. Ezért szükséges különválasztani és külön tárgyalni az egyenes vonalú egyenletes mozgásoktól.

"Van olyan, hogy mozdulatlan nem forgó test? Ezek a mozdulatlan testek eszerint imitt-amott a világegyetemben tökéletesen együtt állnak mozdulatlanul?"

Pontosan. Ha egy test felszínén nem mérhető centripetális gyorsulás, akkor az bizony nem végez forgómozgást. Ha egy másik test felszínén sem mérhető centripetális gyorsulás, akkor az sem végez forgómozgást. Ekkor bármelyik test felszínén állva mindig pontosan ugyanazt az oldalát fogod látni a másik testnek, és soha nem fogod látni a másik oldalát.

"Ha ezekhez képest én forgok az űrben, akkor ezek mind hozzám képest tökéletes szinkronban csak látszólag forognak? "

Nem, még látszólag sem forognak, viszont látszólag keringenek körülötted.

"Éppen az a lényeg! Hogy az ezer éve egyforma sebességgel forgó test felszínéről nem repül le semmi."

Mert ami lerepülhetett volna róla, mert kisebb volt a testhez kötő erő mint a test felszínén mérhető centripetális gyorsulás ereje, az már az első pillanatban lerepült a testről, érintőirányban elhagyta azt. Ami meg nem, azt meg nagyobb erő köti a testhez, mint amekkora a felszínen mérhető centripetális gyorsulás (pl. a test gravitációja, elektromágneses vonzás ereje, adhéziós erő, stb.).

"Szerinted egy körhintát ha egyszer beindítottak, utána kikapcsolhatják az áramot, és örök időkig ugyanúgy forog tovább, ugyanolyan feszes láncokkal a székek végein?"

Ideális körülmények között IGEN. Ez is fizikai tény.

"Te láttál már ilyet?"

Nem, mert nem ideális körülmények vesznek körül minket. A valóságban van súrlódás, közegellenállás, amelyek energiát vonnak el a körhintától, ezért az megáll.

"Semmi erőre nincs szükség ahhoz, hogy a székeket forgásban tartsuk?"

De igen, pontosan akkora energiára van szükség, amelyet a súrlódás és a közegellenállás elnyel. Ha ezek nem lennének, akkor nem kellene energia a forgás fenntartásához.

"Ezt te komolyan képes vagy állítani?"

Igen, ezt komolyan állítom. Ha nem értesz egyet vele, akkor tanuld meg a fizikát.

Pedro

"Amikor két test tehetetlenül forog a saját tengelye körül régóta az űrben, az nem egy VALÓDI forgás,"

De, az bizony valódi forgás. Valódi szöggyorsulással, valódi centripetális gyorsulással a felszínén (és anyagában mindenhol).

"Ha egy naprendszerben egy bolygón, annak a forgástengelyénél állva megpörgetsz egy kúpra rakott tányért, akkor a benne lévő golyó lerepül egy adott sebességgel a tányérról.

Ugyanebben a naprendszerben tök ugyanezt a kísérletet ugyanazokkal az erőkkel megismétled egy másik bolygó olyan forgástengelyénél, amely az elsőnél gyorsabban forog a tengelye körül. Ekkor is tök ugyanazt az eredmény fogjuk kapni, hogy a golyó ugyanakkora sebességgel röpül le a tányérról. Pedig alaphelyzetben a második tányér a második bolygón eleve gyorsabban forgott, mint az elsőn, mivel ott lassabban fordul meg a bolygó a tengelye körül."

A Föld a forgása során 24 óra alatt tesz meg a tengelye körül egy fordulatot. Ez olyan lassú forgás, hogy ilyen golyós-tányéros példában a súrlódás, a gördülő ellenállás meg a légellenállás sokkal nagyobb fékező szerepet kap, mint a golyóra ható centripetális erő. Kivéve, ha az a tányér is 12700 km átmérőjű (mint a Föld), mert ilyen távolságban a forgástengelytől már jól érezhető a centripetális gyorsulás kifelé mozdító ereje. Ha ekkora tányérod lenne, ami ugyancsak 24 óra alatt tesz meg egy fordulatot a tengelye körül, akkor nem is tudnál leülni a szélére, mert minduntalan lerepülnél róla (feltételezve hogy valami ultrakönnyű anyagból készült az a tányér, így elhanyagolható a gravitációja).

"Két előtted az űrben régóta változatlanul forgó öklömnyi test bár foroghat különböző sebességgel egymáshoz képest (meg hozzád képest is), de a felszínükön lévő körömnyi kavicsocska, ha egyikről se repül le, akkor tudod, hogy azok a testek valójában mozdulatlanul állnak,"

NEM. Csak azt tudod, hogy a kavicsokra ható centripetális gyorsulás kisebb, mint azoknak az erőknek az összege, amelyek az ökölnyi test felszínén tartják a körömnyi kavicsot. De ettől az még nem lesz nulla. Attól, hogy János testtömege kisebb, mint Józsié, attól még János nem lesz nulla tömegű. Vagy ha János lassabban tud futni Józsinál, attól még nem lesz nulla János végsebessége, csak kevesebb, mint Józsié.

"Tökéletesen ugyanaz a helyzet. Ha a példabeli forgó rendszerben a kötél feszes, az azt jelenti, hogy a centrumban lévő egységet a két szélső fékezi."

Oké, próbáljuk máshogy a dolgot, nézzünk kicsit a dolgok mélyére. Miért fékezi szerinted a középső golyó forgását a két szélső attól, mert feszes az őket egymáshoz rögzítő kötél?

"Lehetetlen, hogy az állapot akár a Földön, akár az űrben változatlanul fennmaradjon. Ez az örökmozgó egyik válfaja lenne."

Nézz utána Newton első törvényének. Azt mondja, hogy egy magára hagyott test változatlanul megőrzi mozgásának irányát és sebességét mindaddig, amíg egy másik test vagy erő kölcsönhatásba nem lép vele. Ez elméletileg egy örökmozgó akkor, nemdebár? És minden ember, aki csak egy picit is konyít a fizikához, ezt elfogadja. Valamint ezek az emberek azt is elfogadják, hogy örökmozgó nem létezik. Ez nem tűnik neked paradoxonnak? :)

"Ha lassúnak tartod a #27 példában a bolygók forgását, akkor képzeld azt, hogy olyan gyorsan forognak, hogy ne tudd ezt a lassú forgású bolygó érvet használni."

Rendben. Ebben az esetben a tányérra helyezett golyó bizony le fog repülni a tányérról.