למה האסטרונאוטים צפים בחללית?
- פותח הנושא HenryiF
- פורסם בתאריך
שם מקורי 19
Member
כי גם הם וגם החללית בנפילה חופשית
יש כוח משיכה
ולמעשה אפילו לא כל כך נמוך, תאוצת כח הכובד על פנים כדור הארץ היא בערך 9.8 מטר לשניה בריבוע, בגובה בה החללית נמצאת תאוצת כוח הכובד היא בערך 8.8 מטר לשנייה בריבוע.
הסיבה שהם מרחפים היא שהם נמצאים בנפילה חופשית יחד עם החללית, אם היית נכנס למעלית ומשחרר אותה מראש הבניין היית באותו מצב כמו האסטרונאוטים, לפחות עד שהיית פוגש את הקרקע.
אז למה הם לא יחד עם החללית לקרקע? מאותה הסיבה שכדור הארץ לא נופל לשמש, כדור הארץ מפעיל כח לכיוון מטה ולחללית יש מהירות שמאונכת לכח ("קדימה"), בגלל שהכח שמפעיל כדור הארץ על החללית מאונך למהירות אז הכח לא משנה את גודל המהירות אלה רק את כיוון המהירות (למעשה נותן לו תאוצה זוויתית), לכן החללית נמצאת בתנועה מעגלית סביב כדור הארץ.
אני מקווה שהצלחתי להסביר את עצמי כמו שצריך..
ולמעשה אפילו לא כל כך נמוך, תאוצת כח הכובד על פנים כדור הארץ היא בערך 9.8 מטר לשניה בריבוע, בגובה בה החללית נמצאת תאוצת כוח הכובד היא בערך 8.8 מטר לשנייה בריבוע.
הסיבה שהם מרחפים היא שהם נמצאים בנפילה חופשית יחד עם החללית, אם היית נכנס למעלית ומשחרר אותה מראש הבניין היית באותו מצב כמו האסטרונאוטים, לפחות עד שהיית פוגש את הקרקע.
אז למה הם לא יחד עם החללית לקרקע? מאותה הסיבה שכדור הארץ לא נופל לשמש, כדור הארץ מפעיל כח לכיוון מטה ולחללית יש מהירות שמאונכת לכח ("קדימה"), בגלל שהכח שמפעיל כדור הארץ על החללית מאונך למהירות אז הכח לא משנה את גודל המהירות אלה רק את כיוון המהירות (למעשה נותן לו תאוצה זוויתית), לכן החללית נמצאת בתנועה מעגלית סביב כדור הארץ.
אני מקווה שהצלחתי להסביר את עצמי כמו שצריך..
לדעתי, כמעט נכון
אתה צודק שהם לא נופלים על כדה"א, מאותה סיבה שכדה"א לא נופל לשמש.
אתה אומר שהכוח (המשיכה) לא משנה את גודל המהירות. למה? כוח בד"כ משנה את גודל המהירות.
לדעתי התשובה שונה.
בגלל הסיבוב, נוצר כוח צנטרפוגלי, בכוון כדה"א <-> חללית, וכוח זה מקזז את משיכת כדה"א (שהיא בדיוק באותו כוון).
כך שהמושג "נפילה חופשית" הוא מושג קצת מבולבל, איך תגדיר אותו? האדם מרגיש כמו במעלית נופלת, אך מערך הכוחות שונה לחלוטין.
אתה צודק שהם לא נופלים על כדה"א, מאותה סיבה שכדה"א לא נופל לשמש.
אתה אומר שהכוח (המשיכה) לא משנה את גודל המהירות. למה? כוח בד"כ משנה את גודל המהירות.
לדעתי התשובה שונה.
בגלל הסיבוב, נוצר כוח צנטרפוגלי, בכוון כדה"א <-> חללית, וכוח זה מקזז את משיכת כדה"א (שהיא בדיוק באותו כוון).
כך שהמושג "נפילה חופשית" הוא מושג קצת מבולבל, איך תגדיר אותו? האדם מרגיש כמו במעלית נופלת, אך מערך הכוחות שונה לחלוטין.
deathcaster
New member
נוצר כח צנטריפיטלי
מילטון גון
New member
כוח צנטריפוגלי הוא כוח מדומה
כלומר - יש אפקט שיוצר רושם של כוח שדוחף חפצים שנעים במעגל כלפי חוץ, אולם הוא לא קיים באמת אלא מהווה תוצאה של כוחות או חוקים אחרים בטבע, ולכן הוא לא יכול "להתקזז" עם שום כוח "אמיתי".
לשאלתך לגבי הסיבה בגלל כוח המשיכה לא משנה את גודל המהירות, התשובה היא שכיוון שכוח המשיכה פועל כל הזמן בניצב לכיוון המהירות הוא רק משנה את גודלה ולא את כיוונה.
זה מה שקורה לירח שמסתובב סביבנו ולכדוה"א שמסתובב סביב השמש - אנחנו נעים במהירות מסוימת בניצב לקו המחבר בינינו לבין מרכז השמש, אם לא היה פועל כוח המשיכה היינו ממשיכים לנוע בקו ישר ומתרחקים מהשמש בקצב מסוים, ובגלל כוח המשיכה כיוון המהירות שלנו משתנה באופן תמידי כך שהיא ממשיכה להשיק לקו זה, אך שומרת על גודלה.
נ.ב. התיאור שלי היה מדויק לחלוטין עבור תנועה מעגלית מושלמת, אך בפועל המסלולים הם לרוב אליפטיים. בכל מקרה, הרעיון דומה גם במקרה האליפטי, חוץ מזה שאז קשה יותר להסביר אותו בצורה אינטואיטיבית בלי חישובים.
כלומר - יש אפקט שיוצר רושם של כוח שדוחף חפצים שנעים במעגל כלפי חוץ, אולם הוא לא קיים באמת אלא מהווה תוצאה של כוחות או חוקים אחרים בטבע, ולכן הוא לא יכול "להתקזז" עם שום כוח "אמיתי".
לשאלתך לגבי הסיבה בגלל כוח המשיכה לא משנה את גודל המהירות, התשובה היא שכיוון שכוח המשיכה פועל כל הזמן בניצב לכיוון המהירות הוא רק משנה את גודלה ולא את כיוונה.
זה מה שקורה לירח שמסתובב סביבנו ולכדוה"א שמסתובב סביב השמש - אנחנו נעים במהירות מסוימת בניצב לקו המחבר בינינו לבין מרכז השמש, אם לא היה פועל כוח המשיכה היינו ממשיכים לנוע בקו ישר ומתרחקים מהשמש בקצב מסוים, ובגלל כוח המשיכה כיוון המהירות שלנו משתנה באופן תמידי כך שהיא ממשיכה להשיק לקו זה, אך שומרת על גודלה.
נ.ב. התיאור שלי היה מדויק לחלוטין עבור תנועה מעגלית מושלמת, אך בפועל המסלולים הם לרוב אליפטיים. בכל מקרה, הרעיון דומה גם במקרה האליפטי, חוץ מזה שאז קשה יותר להסביר אותו בצורה אינטואיטיבית בלי חישובים.
ranisharoni
New member
אגב ירח
קראתי איפשהו שהירח "בורח" לאט לאט מהכבידה של כדור הארץ ובסוף הוא יתנתק לגמרי. עוד קראתי שבלי ירח ספק אם היו מתפתחים חיים מורכבים על כדו"א היות שלמשל לא היו עונות (משהו שקשור לציר הסיבוב של כדו"א).
קראתי איפשהו שהירח "בורח" לאט לאט מהכבידה של כדור הארץ ובסוף הוא יתנתק לגמרי. עוד קראתי שבלי ירח ספק אם היו מתפתחים חיים מורכבים על כדו"א היות שלמשל לא היו עונות (משהו שקשור לציר הסיבוב של כדו"א).
שם מקורי 19
Member
הירח אכן מתרחק
בשל השפעות הכבידה ההדדית בינו לכדה"א שיוצרות גם את הגיאות. הירח מאיץ ולכן מתרחק, במקביל, משך סיבוב כדה"א סביב צירו עולה.
מתוך ויקי (http://en.wikipedia.org/wiki/Moon):
Gravitational coupling between the Moon and the bulge nearest the Moon acts as a torque on the Earth's rotation, draining angular momentum and rotational kinetic energy from the Earth's spin.[100][102] In turn, angular momentum is added to the Moon's orbit, accelerating it, which lifts the Moon into a higher orbit with a longer period. As a result, the distance between the Earth and Moon is increasing, and the Earth's spin slowing down.[102] Measurements from lunar ranging experiments with laser reflectors left during the Apollo missions have found that the Moon's distance to the Earth increases by 38 mm per year[103] (though this is only 0.10 ppb/year of the radius of the Moon's orbit). Atomic clocks also show that the Earth's day lengthens by about 15 microseconds every year,[104] slowly increasing the rate at which UTC is adjusted by leap seconds. Left to run its course, this tidal drag would continue until the spin of the Earth and the orbital period of the Moon matched. However, the Sun will become a red giant long before that, engulfing the Earth.[105][106]
אבל הוא לא צפוי "לברוח" אלא להתרחק עד שהיום ישווה באורכו לחודש (ככתוב בשורה האחרונה בציטוט, השמש תבלע את כדה"א ואת הירח זמן רב לפני כן).
בשל השפעות הכבידה ההדדית בינו לכדה"א שיוצרות גם את הגיאות. הירח מאיץ ולכן מתרחק, במקביל, משך סיבוב כדה"א סביב צירו עולה.
מתוך ויקי (http://en.wikipedia.org/wiki/Moon):
Gravitational coupling between the Moon and the bulge nearest the Moon acts as a torque on the Earth's rotation, draining angular momentum and rotational kinetic energy from the Earth's spin.[100][102] In turn, angular momentum is added to the Moon's orbit, accelerating it, which lifts the Moon into a higher orbit with a longer period. As a result, the distance between the Earth and Moon is increasing, and the Earth's spin slowing down.[102] Measurements from lunar ranging experiments with laser reflectors left during the Apollo missions have found that the Moon's distance to the Earth increases by 38 mm per year[103] (though this is only 0.10 ppb/year of the radius of the Moon's orbit). Atomic clocks also show that the Earth's day lengthens by about 15 microseconds every year,[104] slowly increasing the rate at which UTC is adjusted by leap seconds. Left to run its course, this tidal drag would continue until the spin of the Earth and the orbital period of the Moon matched. However, the Sun will become a red giant long before that, engulfing the Earth.[105][106]
אבל הוא לא צפוי "לברוח" אלא להתרחק עד שהיום ישווה באורכו לחודש (ככתוב בשורה האחרונה בציטוט, השמש תבלע את כדה"א ואת הירח זמן רב לפני כן).
ranisharoni
New member
בק/שר לכח הצנטרפטלי אתה כמובן צודק.
יחד עם זאת, כדי שאסטרונאטים ירחפו, הם צריכים לנוע במסלול מאד מסוים, שבו הכוח הצנטרפטלי מבטל בדיוק את כח המשיכה.
האם זה המצב?
הרי במצב כזה הם היו צריכים להתנגש בכל אותן מאות לווינים סטאציונרים, שמסלולם תואם בדיוק את מסלול החללית.
אם כך צריך להיות לחללית מסלול מעט שונה (לפחות במעט), ואיזשהוא כוח היה צריך לפעול על האסרונאטים (או כלפי מעלה, או כלפי מטה), האם זה המצב?
יחד עם זאת, כדי שאסטרונאטים ירחפו, הם צריכים לנוע במסלול מאד מסוים, שבו הכוח הצנטרפטלי מבטל בדיוק את כח המשיכה.
האם זה המצב?
הרי במצב כזה הם היו צריכים להתנגש בכל אותן מאות לווינים סטאציונרים, שמסלולם תואם בדיוק את מסלול החללית.
אם כך צריך להיות לחללית מסלול מעט שונה (לפחות במעט), ואיזשהוא כוח היה צריך לפעול על האסרונאטים (או כלפי מעלה, או כלפי מטה), האם זה המצב?
מילטון גון
New member
דבר ראשון - תישאר עם המילה צנטריפוגלי
דת'קאסטר לא הבין אותך או שאתה לא הבנת אותו. הכוח הצנטרפיטלי הוא זה שמושך את הגוף לכיוון מרכז הסיבוב, לא החוצה.
דבר שני - זה לא נכון שיש רק מסלול אחד שבו האפקט הזה קורה, לכל מהירות מוגדרת יש גובה (רדיוס סיבוב) מסוים שבו התנועה תהיה מעגלית, ובטווח מסוים סביבו היא תהיה אליפטית אך בקירוב טוב למעגלית.
הלוויינים הסטציונרים אכן חייבים להסתובב במהירות מסוימת (השלמת הקפה ב-24 שעות - כמובן), ולכן הגובה המתאים למהירות סיבוב כזו יחסית צפוף, וככל הידוע לי קיים מנגנון תיאום כלשהו שנועד למנוע התנגשויות ביניהם. אבל בנוסף אליהם קיימים לווייני ריגול, תקשורת, ניווט ועוד שנעים בגבהים שונים, ולכן השמיים לא כל כך צפופים כמו שניתן היה לחשוב.
בכל מקרה, אם השאלה שלך היא האם קיים כוח חלש מאד כלשהו שפועל עליהם, התשובה היא ככל הנראה כן, ולו רק כיוון שכל חללית שלא תימצא במיקום מדויק במידה אינסופית לא תנוע במסלול מעגלי מושלם, מה שמחייב שכוח כלשהו יפעל עליה, אולם לא מדובר בכוח שניתן לחוש בו כמעט או בכלל כנראה.
דת'קאסטר לא הבין אותך או שאתה לא הבנת אותו. הכוח הצנטרפיטלי הוא זה שמושך את הגוף לכיוון מרכז הסיבוב, לא החוצה.
דבר שני - זה לא נכון שיש רק מסלול אחד שבו האפקט הזה קורה, לכל מהירות מוגדרת יש גובה (רדיוס סיבוב) מסוים שבו התנועה תהיה מעגלית, ובטווח מסוים סביבו היא תהיה אליפטית אך בקירוב טוב למעגלית.
הלוויינים הסטציונרים אכן חייבים להסתובב במהירות מסוימת (השלמת הקפה ב-24 שעות - כמובן), ולכן הגובה המתאים למהירות סיבוב כזו יחסית צפוף, וככל הידוע לי קיים מנגנון תיאום כלשהו שנועד למנוע התנגשויות ביניהם. אבל בנוסף אליהם קיימים לווייני ריגול, תקשורת, ניווט ועוד שנעים בגבהים שונים, ולכן השמיים לא כל כך צפופים כמו שניתן היה לחשוב.
בכל מקרה, אם השאלה שלך היא האם קיים כוח חלש מאד כלשהו שפועל עליהם, התשובה היא ככל הנראה כן, ולו רק כיוון שכל חללית שלא תימצא במיקום מדויק במידה אינסופית לא תנוע במסלול מעגלי מושלם, מה שמחייב שכוח כלשהו יפעל עליה, אולם לא מדובר בכוח שניתן לחוש בו כמעט או בכלל כנראה.
יש יחס רדיוס הסיבוב למהירות הקווית של החללית
ובין זמן המחזור של החללית.
אם קבעת זמן מחזור מסויים או רדיוס תנועה או מהירות קווית של החללית קבעת גם את שאר הנתונים.
אם אתה רוצה להיות בגובה X יש לך מהירות מסויימת שאתה חייב לשמור ויהיה לך זמן מחזור מסויים.
אם אתה רוצה זמן מחזור מסויים אתה חייב לשמור על מהירות ועל גובה מסויימים.
אם אתה רוצה לטוס במהירות מסויימת אין לך ברירה אלה להישאר בגובה מסויים ולקבל מהירות קבועה.
כל זה כמובן בהנחה ואתה רוצה לטוס בלי לבזבז אנרגייה מיותרת.
למשל אם אתה רוצה לטוס בגובה מסויים תציב בנוסחא הזאת ותקבל ישירות את המהירות שלך:
V^2=GM/R^3
G - קבוע הכבידה העולמי. (לא להתבלבל עם g - תאוצת הכובד).
M - מסת הגוף שאתה נע סביבו (כדור הארץ).
R - רדיוס הסיבוב שלך (סביב מרכז[!] הכוכב, לא הגובה מפני הקרקע).
זמן המחזור שלך יהיה בעצם היקף המעגל (2 פאי R) חלקי המהירות. בקטע הזה תיזהר - אם תקשיב לעצבר ותציב משהו אחר שהוא לא פאי כדי לקבל את היקף המעגל אז כנראה בסופו של דבר תתרסק או משהו
למזלנו בנאסא עדיין לא עובדים לפי "ידיעה טבעית".
ובין זמן המחזור של החללית.
אם קבעת זמן מחזור מסויים או רדיוס תנועה או מהירות קווית של החללית קבעת גם את שאר הנתונים.
אם אתה רוצה להיות בגובה X יש לך מהירות מסויימת שאתה חייב לשמור ויהיה לך זמן מחזור מסויים.
אם אתה רוצה זמן מחזור מסויים אתה חייב לשמור על מהירות ועל גובה מסויימים.
אם אתה רוצה לטוס במהירות מסויימת אין לך ברירה אלה להישאר בגובה מסויים ולקבל מהירות קבועה.
כל זה כמובן בהנחה ואתה רוצה לטוס בלי לבזבז אנרגייה מיותרת.
למשל אם אתה רוצה לטוס בגובה מסויים תציב בנוסחא הזאת ותקבל ישירות את המהירות שלך:
V^2=GM/R^3
G - קבוע הכבידה העולמי. (לא להתבלבל עם g - תאוצת הכובד).
M - מסת הגוף שאתה נע סביבו (כדור הארץ).
R - רדיוס הסיבוב שלך (סביב מרכז[!] הכוכב, לא הגובה מפני הקרקע).
זמן המחזור שלך יהיה בעצם היקף המעגל (2 פאי R) חלקי המהירות. בקטע הזה תיזהר - אם תקשיב לעצבר ותציב משהו אחר שהוא לא פאי כדי לקבל את היקף המעגל אז כנראה בסופו של דבר תתרסק או משהו
מילטון גון
New member
אכן יש אזור שבו כמעט אין השפעה לכוח משיכה
בחלליות שטסו לירח - לדוגמה, האסטרונאוטים ריחפו כיוון שהשפעת כוח המשיכה מכדור הארץ או מהשמש הייתה קטנה מאד.
בחלליות שטסו לירח - לדוגמה, האסטרונאוטים ריחפו כיוון שהשפעת כוח המשיכה מכדור הארץ או מהשמש הייתה קטנה מאד.
יש פרדוקס במושג כוח משיכה
היות וכוח המשיכה בין שני כדורים ממשיים, גדל באופן ריבועי
כאשר המרחק בין מרכזיהם קטן באופן ישר.
הרי כוח המשיכה יתקרב לאינסוף כאשר קוטר הכדורים יתקרב לאפס
אבל כאשר קוטר הכדורים מתקרב לאפס, כמות החומר שלהם מתקרבת לאפס
ואז אין בכלל כוח משיכה, מכיוון שהוא נובע מכמות החומר של הכדורים
אז אולי לצמד המלים "כוח משיכה" אין בכלל מובן פיסיקלי ?
אולי מספיק לתאר את התופעות, בלי לתת להם "סיבה"
אבן נופלת וככה זה , ומספיק לתת תיאור מדויק של תנועתה
א.עצבר
היות וכוח המשיכה בין שני כדורים ממשיים, גדל באופן ריבועי
כאשר המרחק בין מרכזיהם קטן באופן ישר.
הרי כוח המשיכה יתקרב לאינסוף כאשר קוטר הכדורים יתקרב לאפס
אבל כאשר קוטר הכדורים מתקרב לאפס, כמות החומר שלהם מתקרבת לאפס
ואז אין בכלל כוח משיכה, מכיוון שהוא נובע מכמות החומר של הכדורים
אז אולי לצמד המלים "כוח משיכה" אין בכלל מובן פיסיקלי ?
אולי מספיק לתאר את התופעות, בלי לתת להם "סיבה"
אבן נופלת וככה זה , ומספיק לתת תיאור מדויק של תנועתה
א.עצבר
Copyright©1996-2021,Tapuz Media Ltd. Forum software by XenForo® © 2010-2020 XenForo Ltd.