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...:)
válasza: válasza:Visszatértem (#6)
A forgó és vagy gyorsuló rendszer nem inerciarendszer, vagyis fellépnek tehetetlenségi erők. A tehetetlenségi erők mérésével következtethetsz egy az inerciarendszernek tekinthető rendszerhez képest való forgásod szögsebességére, vagy gyorsulására.
Ez a dinamikai része.
Hogy mikor érezzük azt, hogy nem végzünk semmilyen forgást, semmilyen pont vagy tengely körül az más kérdés. -gondolom, hogyha nem éreznénk semmilyen tehetetlenségi erőt akkor mondanánk azt, hogy "abszolút" nincs forgás / keringés-
Például a Földön az északtól/délről az egyenlítő felé haladva kimutatható a centripetális erő, vagyis az, hogy a Föld forgó rendszernek minősül. De mondjuk kimutatható lenne, hogy a mi naprendszerünk forgó mozgást végez-e a spirálgalaxis középpontja körül aminek egyik karjában vagyunk?
Ha belegondolsz, hogy a centripetális gyorsulás képlete r*w^2 látható, hogy a szögsebesség négyzetével arányos a cp gyorsulás.
De mondok még rosszabbat, van egy erőmentes pörgettyűd, vagyis egy olyan pörgettyű ami a tömegközéppontjában van felfüggesztve -Cardano-felfüggesztés segítségével-. Ha a tömegközéppontban van felfüggesztve semmilyen külső erő sem végezhet rajta forgatónyomatékot, vagyis az impulzusmomentum vektora állandó irányú marad -nagysága is, ha nem lassul ami most teljesül-.
Ha felpörgetnénk egy ilyen pörgettyűt a Föld felszínén és közben elindulnék az északi sarktól a déli sarkig azt látnám, hogy a pörgettyű hozzám képest mért eredeti helyzetéhez képest a feje tetejére állt. És így kell hogy legyen, mivel én egy gömb felszínén mozogtam és az eredeti helyzetemhez képest most én fejjel lefelé állok, viszont a pörgettyű megőrízte az impulzusmomentum vektorának eredeti helyzetét -azt az irányt ahogy felpörgettem-.
Na most, hogyha várnék egy évet azt látnám, hogy a pörgettyű tesz egy fura tengely körüli forgást miközben pörög a tengelye körül, ez azzal lenne magyarázható, hogy eltelt egy év és tettünk egy kört a naprendszer körül.
Hogyha ki tudnék zárni, minden olyan esetet, ami a pörgettyű hozzám képest való mozgását tekintem (egy nap / év eltelte ((ez a föld saját forgása és keringése)) vagy hogy én mozgok a gömb felszínen)) ÉS évmilliárdokat várnék, akkor ki tudnám mutatni azt, hogy mi keringünk egy galaxis körül, a galaxisunk egy univerzumban is forgó mozgást végez stb..
válasza:"Ügyes voltál."
Köszönöm.
Szóval megkaptad a teljes, pontos, tiszta választ.
Ignoráltad.
Mit is szeretnél akkor?
De én nem tagadtam, hogy vannak tényleg forgó testek. Én pusztán leírtam egy kísérletet, amire én azt állítom, hogy nem látom rá a bizonyítékot, hogy örökké feszes maradjon a drót. Azt állítom, hogy az adott inerciarendszerben ez a mozgás meg tud állapodni, és hiába látjuk azt forgó mozgásnak, attól még nem az, hanem egy ilyen "álló" rendszer:
"Az inerciarendszer maga is nyugalomban van, vagy egyenes vonalú egyenletes mozgást végez, és bármely hozzá viszonyított tökéletesen magára hagyott test mozgására érvényes a tehetetlenség törvénye. A gyorsuló vagy forgómozgást végző vonatkoztatási rendszert nem tekintjük inerciarendszernek. Newton törvényei csak ebben a vonatkoztatási rendszerben alkalmazhatóak."
Egy forgónak tűnő rendszerről csak akkor tudjuk megmondani, hogy tényleg forog, ha méréseket végzünk rajta. Ha ti azt állítjátok, hogy minden test ténylegesen forog az űrben, ha forgónak látjuk, akkor nincs olyan "dolog", amit inerciarendszernek tekinthetnénk.
Volt egy hordós példám. Arra kérlek, hogy erősítsd meg:
A szétdobált bolák mindegyike állandóan arra fog "törekedni", hogy kiegyenesítse a köteleket? Ugyanis tuti mindegyik a hordóban pörögni fog ide-oda röptében.
A két hordóban meg lehet állítani az egyik bolát összegyűrve, és a két bola a két hordóban egymáshoz képest mégis másképpen forog?
Ha ezekre magyarázatot adsz, akkor azt megköszönöm, de bocsika, más nem nagyon érdekel. Világos példákat fogalmaztam meg, és eddig egyre se kaptam semmilyen konkrét javaslatot a megoldásokra.
Wadmalac(#60): "A három golyós rendszered kifeszült madzagokkal pörög a világ végéig, ha sem gravitációs hatás, sem közegellenállás nem szól bele."
Szóval kifeszült marad örökké? Azért ez érdekes gondolatokra vezet.
Pl. ott van az elképzelt hatalmas gyűrű alakú űrállomás, amiben úgy csinálnak mesterésges gravitációt, hogy ugye megpörgetik a gyűrűt. Ezáltal az emberek nekiszorulnak a gyűrű belső falához, valamint a levegővel is elkezd surlódni a fal (legalábbis egy ideig).
A te állításod alapján eszerint egyetlen egy energialökettel megoldható durván az idők végezetéig a mesterséges gravitáció keltése. További nulla energiabefektetéssel olyan nem fogyó nem csökkenő erőt állítunk elő, ami folyamatosan mindenkit nekiszorít a falnak amíg világ a világ...
Hm...
válasza:"Eszerint te úgy gondolod, hogy nyugalomban lévő test nem létezik az univerzumban?"
A "nyugalomban lévő" fogalom kevés. Egyenes vonalú egyenletes mozgás és nyugalomban lévő, az azonos, nincs különbség, erről szól a relativitás.
"Kivétel nélkül mindegyik forog a tengelye körül?"
Gyaníthatóan igen. Legfeljebb van sok olyan is, ami hasamra ütök, nyolcmilliárd év alatt fordul egyet.
"Semmire se válaszoltak eddig, mint ahogy te se még. A lényeg ott van a két hordóban."
Mi ez a hordózás?
A mozgó testen nem fogja érdekelni, mi van körülötte, amíg bele nem ütközik vagy más módon (gravitáció, mágnesesség stb.) nem hat rá.
Elmentél a saját kérdésedtől rossz irányba, saját magadnak megbonyolítva.
Térj vissza a két, kötéllel összekötött pontszerű tömeghez, mert a többi sallang csak bezavar és a dolog fizikájához lényegtelen.
Uhhh...
"Mi ez a hordózás?
A mozgó testen nem fogja érdekelni, mi van körülötte, amíg bele nem ütközik vagy más módon (gravitáció, mágnesesség stb.) nem hat rá. "
Te is, én is, két egymáshoz képest másképpen forgó külön hordóban megállítottunk egy-egy bolát a sok forgó, repkedő közül. Ott lebegnek mozdulatlanul előttünk összegyűrve.
Mégis a te előtted mozdulatlan összegyűrten lebegő bolád másképpen forog az én hordómban lévő előttem mozdulatlan és összegyűrt bolához képest...
Nem hiszem, hogy ez ennyire bonyolult lenne.
válasza:"Egy forgónak tűnő rendszerről csak akkor tudjuk megmondani, hogy tényleg forog, ha méréseket végzünk rajta. Ha ti azt állítjátok, hogy minden test ténylegesen forog az űrben, ha forgónak látjuk, akkor nincs olyan "dolog", amit inerciarendszernek tekinthetnénk."
A dolog tisztázásához egy dolgot kell megérteni:
A relativisztikus fizikában, de a newtoniban sem létezik valójában olyan, hogy forgó mozgás.
Ezt már leírtam, de rajta, mégegyszer.
Egy darab pontszerű test, tömeg nem tud forogni. A helyben állás és a forgás ugyanaz, nem végez semmilyen mozgást, amit akármilyen koordináta-rendszerben ki tudnál mutatni, értelmezni tudnál, hiszen nincs kiterjedése.
Amint a tested NEM pontszerű, az nem más, mint pontszerű, különböző körpályákon, de azonos szögsebességgel mozgó tömegek összessége, amelyek egymástól való távolságukat tartják.
Vagyis, csupa-csupa körpályán mozgó tömegpontod van, képzeletbeli madzagokkal összetartva. Keringés van, forgás nincs.
Éppen ezért mos, mikor relativisztikus fizikáról beszélünk, el is kéne felejteni a FORGÁS fogalmát.
Jó...
Kedves #72.
Konkrét választ kérnék a két hordós példámra (bizonyos vagyok abban, hogy neked nem kell újra és újra elmagyarázni).
Ha te is azt mondod, hogy minden hordóban lévő bola törekszik a kiegyenesedésre, akkor ezt tudomásul veszem és részemről a topik lezárt üggyé válik, és újra átolvasom a topikot (kérném figyelembe venni hordónként a két mozdulatlanná összegyűrt bola példát is). Bizonyára bennem van a hiba, hogy azt látom, senki sem válaszol a legegyszerűbb példáimra se konkrétumokkal. Wadmalacban bíztam, de neki se sikerül...
Nyilván neked menni fog. Szakértőnek látszol.
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!