Невагомість – коротко
Нерідко можна почути фразу, що космонавти на орбіті відчувають невагомість, бо відцентрова сила врівноважує силу тяжіння Землі. Погодитися з цим неможливо. Ми вже говорили, що взаємодіяти можуть тільки тіла. Сила – не матеріальне тіло. Сила це математичний об’єкт, формула, яка існує тільки на папері. Компенсувати тяжіння можна, тільки розмістивши “над” супутником інший центр тяжіння, т. Е. Іншу планету. У нашому випадку, позбутися тяжіння Землі можна тільки повністю підкорившись йому, т. Е. Почати падати з висоти у напрямку до центру Землі. Той, хто падає, нічого не важить. Покажемо на досвіді, як виникає невагомість на орбіті.
Уявімо, що на гору Еверест (h = 8 км) втягли гармату і вистрілили в горизонтальному напрямку. Швидкість снаряда нехай буде 1 км / с. Прискорення вільного падіння на Землю приблизно дорівнює 10 м / с2. Спробуємо обчислити час t падіння снаряда на землю. Шлях снаряда h по вертикалі дорівнює 8 км. Якщо швидкість була б постійна, то h = vt. В даному випадку снаряд падає з прискоренням g, значить, в кінці падіння швидкість дорівнює gt. Враховуючи, що початкова швидкість по вертикалі була нульова (гармата направлена строго по горизонталі), середня швидкість падіння vc = (0 + gt) / 2 = gt / 2. Тоді шлях h = vct = gt2 / 2 (7.1). Звідси, час падіння снаряда з висоти Евересту одно t = √2h / g (7.2). Підставляючи відомі дані, отримаємо t = √1600 = 40 (с). Значить, по горизонталі снаряд встигне пролетіти 40 км, але потім все одно впаде на землю. Подумки збільшимо вихідні дані до планетарних масштабів. Уявімо гору заввишки h = 320 км (висота орбіти супутника), а швидкість снаряда збільшимо до 8 км / с (перша космічна швидкість). Час падіння з такої висоти за формулою (7.2) дорівнює 250 секунд. За цей час снаряд полетить по горизонталі на 2000 км. Це відстань порівняти з радіусом Землі, що дорівнює 6400 км. Уявімо коло з таким радіусом і проведемо до неї відрізок дотичної довжиною 2000 км. Ми побачимо, що кінець відрізка відокремлюють від кола Землі все ті ж 320 км. Значить, через 250 секунд падіння снаряд знову опиниться на висоті 320 км над Землею і все повториться. Таким чином, супутник на орбіті перебуває в стані падіння, але ніяк не впаде, тому що поверхня Землі через свою кривизни буквально йде з-під ніг космонавтів, які “вічно” падають разом зі своєю космічною станцією, “насолоджуючись” станом невагомості.
Related posts:
- Рух тіла під дією сили тяжіння – коротко Розглянемо найпростішу балістичну задачу: рух тіла, якому повідомили початкову швидкість, спрямовану під кутом а до горизонту. Це може бути, наприклад, рух ядра, випущеного з гармати. Для спрощення завдання не будемо враховувати опір повітря. У такому випадку тіло буде рухатися під дією тільки сили тяжіння. Оскільки дальність польоту тіла невелика в порівнянні з розмірами земної кулі […]...
- Невагомість: цікаві факти Цікаво, чи виникає невагомість у предметів в падінні, тобто поки вони летять вниз, зрозуміло, без урахування опору повітря. Зважування дає нульовий результат – нічого не важать, ні легке, ні важке. А якщо немає ваги – отже, невагомість? Що, так легко отримати невагомість навіть на Землі? Цікаво, чи виникає невагомість у предметів в падінні Задамося питанням: […]...
- Невагомість Подумки розіб’ємо нерухоме тіло на горизонтальні шари. На кожен з цих шарів діє сила тяжіння і вага вищерозміщеної частини тіла (рис. 1). Ця вага буде ставати тим більше, чим нижче лежить шар. Тому під впливом ваги вище розміщених частин тіла кожен шар деформується і в ньому виникають пружні напруги, які зростають у міру переходу від […]...
- Вільне падіння – коротко Окремим випадком рівноприскореного руху тіла, яке рухається по прямій траєкторії, є вільне падіння. Абсолютно не важливо, чи було кинуто тіло вгору або ж навпаки вниз, – воно в будь-якому випадку впаде на Землю. Коли тіло кидають вертикально вгору, воно половину ділянки шляху рухається рівноуповільнено, потім на мить зупиняється, і продовжує рухатися в протилежному напрямку, прискорюючи […]...
- Рух тіла під дією сили тяжіння Якщо на тіло діє тільки сила тяжіння, то тіло здійснює вільне падіння. Вид траєкторії руху залежить від напрямку і модуля початкової швидкості. При цьому можливі наступні випадки руху тіла: Якщо початкова швидкість тіла дорівнює нулю або паралельна силі тяжіння, тіло здійснює прямолінійне вільне падіння; Якщо початкова швидкість тіла спрямована під кутом до сили тяжіння, то […]...
- Гравітація: фізика На поверхні Землі сила тяжіння (гравітація) постійна і дорівнює добутку маси падаючого тіла на прискорення вільного падіння: Fg = mg Слід зауважити, що прискорення вільного падіння величина постійна: g = 9,8 м / с2, і спрямована до центру Землі. Виходячи з цього можна сказати, що тіла з різною масою будуть падати на Землю однаково швидко. […]...
- Повідомлення на тему “Невагомість” Невагомість є стан, при якому вага тіла дорівнює нулю. Саме вага, так як маса предмета, при будь-якому умови, залишається незмінною. Обумовлено це віддаленням від зони дії земної гравітації і відсутністю таких факторів, як сил тяжіння, сила опору і реакція площині. Всі тіла починають рухатися з однаковим прискоренням, тому людина, що знаходиться в космосі не відчуває […]...
- Штучні супутники Землі – коротко Для початку будь-супутник повинні вивести на орбіту. Для цього використовують кілька ступінчасті ракети, в яких знаходиться паливо. За рахунок їх скидання відбувається зменшення маси супутника і йому надається реактивний рух. При даному виді руху тіла збільшують швидкість. Швидкість збільшується до значення, яке знаходиться в межах між першою і другою космічною швидкістю. Після виходу супутника на […]...
- Як відчути гравітацію? Гравітація, або сила тяжіння, – це сила, що притягає фізичні тіла один до одного. Саме вона утримує нас на землі і завдяки їй ми відчуваємо свою вагу. Що таке Гравітація? Кожен, підстрибнувши вгору, неодмінно опуститься на землю завдяки гравітації. Якби сили тяжіння не існували, ми покинули б Землю і полетіли в космос. Гравітація визначає траєкторію […]...
- Штучні супутники Землі Ви коли-небудь змагалися, хто далі кине камінь або сніжок? Усі хлопчики напевно проходили через це. І всі знають, що щоб камінь пролетів якнайдалі, треба кинути його якомога сильніше. Тобто потрібно надати йому якомога більшу швидкість. Сила людської руки обмежена, і камінь ми можемо кинути відносно недалеко. Набагато більшу швидкість тілам можуть додати різні артилерійські знаряддя. […]...
- Рух тіла, кинутого вертикально вгору Як нам вже відомо, сила тяжіння діє на всі тіла, які знаходяться на поверхні Землі і поблизу неї. При цьому не важливо, чи знаходяться вони в стані спокою або здійснюють рух. Якщо деяке тіло буде вільно падати на Землю, то при цьому воно буде здійснювати рівноприскорений рух, причому швидкість буде зростати постійно, так як вектор […]...
- Космічні швидкості Перша космічна швидкість – швидкість, яку необхідно повідомити тілу, щоб воно рухалося навколо Землі по круговій орбіті з постійною швидкістю під дією сили тяжіння, тобто стало штучним супутником. Ця швидкість визначається з урахуванням швидкості рівномірного руху по колу і закону всесвітнього тяжіння. Супутником Землі може стати тіло будь-якої маси, аби йому була повідомлена достатня швидкість. […]...
- Заломлення світла – коротко Заломленням світла називають зміна напрямку променів світла при переході з однієї прозорого середовища в іншу. Воно обумовлене тим, що швидкість світла в різних середовищах різна. Кут між переломлених променем і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ називають кутом заломлення. Його позначають грецькою буквою у. Переломлених промінь лежить в одній площині з падаючим променем і перпендикуляром, […]...
- Що вивчає кінематика Найпростіше, що ми спостерігаємо щодня навколо нас, – це рух різноманітних тіл: людей, тварин, транспортних засобів, води в річках і морях, частинок повітря (вітер) і т. д. В космосі рухаються планети, штучні супутники, цілі Галактики. Рух тіл є складовою частиною більшості природних явищ. Вивченням законів руху займається механіка. Кінематика (від грец. “кинематос” – рух) – […]...
- Рух штучних супутників Для того щоб тіло стало штучним супутником, його треба підняти на деяку висоту (вивести на орбіту) і повідомити йому горизонтальну відносно поверхні Землі швидкість (рис. 1). Для запуску використовують ракети. Після виведення на орбіту ракета розганяє супутник до необхідної швидкості, після цього супутник відділяється від ракети-носія і продовжує свій рух по орбіті тільки під дією […]...
- Космічні швидкості (формули) Будь-яке матеріальне тіло володіє певною гравітацією, тобто здатністю притягувати в напрямку свого центру тіла з меншою силою тяжіння. Саме гравітацією пояснюється те, що предмети, які лежать на поверхні Землі, утримуються на ній, а кинуті вгору, рано чи пізно, знову опускаються на поверхню Землі. Щоб подолати сили тяжіння планети і вийти на навколоземну орбіту (стати супутником), […]...
- Закони Кеплера – коротко Розглянуті приклади руху супутника ілюструють, як класична механіка дає пояснення першого закону Кеплера. Планети Сонячної системи, будучи своєрідними супутниками Сонця, рухаються навколо нього по еліптичних орбітах. Оскільки форма орбіти визначається швидкістю руху планети, то очевидно, що швидкість кожної планети менше, ніж значення параболічної швидкості, відповідної масі Сонця і віддалі від нього до даної планети. В […]...
- Потенціальна енергія – коротко Потенційна енергія (Еп) – можлива (від лат. Потенциа – можливість). Тобто вона закладена в тілі. Людина, яка лежить і нічого не робить, потенційно може встати і почати щось робити, тобто використовувати свою накопичену потенційну енергію. Розтягнута пружина стиснеться і виконає роботу (наприклад, закриє двері). Шарик, піднятий над Землею, може під силою тяжіння спрямуватися вниз і […]...
- Чим відрізняється вага від сили тяжіння? Через те що вага покоїться відносно Землі тіла дорівнює силі тяжіння, ці дві сили часто плутають. Але насправді це різні сили. Розглянемо, наприклад, лежить на столі книгу. Вага книги прикладений до столу (книга тисне на стіл), а сила тяжіння прикладена до самої книги (Земля притягує книгу). Таким чином, вага і сила тяжіння – це сили, […]...
- Коротко про закони Ньютона Перший закон Ньютона Формулювання. У наш час зустрічаються кілька формулювань, ось одна з найсучасніших: “Існують такі інерційні системи відліку, щодо яких тіло, якщо на нього не діють інші сили (яку дію інших сил компенсується), знаходиться в спокої або рухається рівномірно і прямолінійно”. Цей закон іноді називають Законом інерції. Трактування. Якщо описати це твердження простими словами, […]...
- Сила тяжіння Чому після скоєного стрибка, людина завжди виявляється внизу? Чому м’яч, який ми кидаємо в горизонтальному положенні, рано чи пізно все одно буде на землі? На всі ці питання єдиний відповідь – причина в тяжінні Землі. Сила, з допомогою якої Земля притягує тіло до себе, називають силою тяжіння. Сила тяжіння має тільки вертикальне вниз напрямок, її […]...
- Робота сили тяжіння і потенційна енергія Давайте уявимо собі тіло, яке падає з деякої висоти. Для переміщення цього тіла сила тяжіння робить деяку роботу. При цьому переміщення дорівнює висоті, на якій знаходилося тіло в початковий момент часу. Якщо в формулу роботи замість сили, підставити формулу сили тяжіння, а замість переміщення – висоту на якій знаходилося тіло, то отримана формула буде відповідати […]...
- Рівноприскорений рух. Вільне падіння тіл У фізиці прискореним називають будь-який рух, при якому прискорення відмінно від нуля: а * 0. Тобто швидкість може бути як зростаючій, так і спадної і навіть незмінною по модулю, але тоді обов’язково змінюється за напрямком. Рух з постійним прискоренням називається рівноприскореним: a = const. Показовим прикладом рівноприскореного руху є вільне падіння тіл на Землю. Це […]...
- Кругообіг води в природі – коротко Кругообіг води в природі полягає в тому, що вода у великій кількості випаровується з поверхонь океанів, в атмосфері утворюються хмари, які потім під дією вітрів переміщуються на материки, випадають опади поповнюють води річок, озер, підземні води, води річок, в свою чергу, повертається в моря й океани. Ці процеси відбуваються під дією енергії Сонця і сили […]...
- Одиниці сили: Ньютон Всі ми звикли в житті вживати слово сила в порівняльній характеристиці, кажучи чоловіки сильніше жінок, трактор сильніше автомобіля, лев сильніше антилопи. Сила у фізиці визначається як міра зміни швидкості тіла, яке відбувається при взаємодії тел. Якщо сила є мірою, і ми можемо порівнювати додаток різної сили, значить, це фізична величина, яку можна виміряти. У яких […]...
- Чому дорівнює тиск рідини? Тиск рідини збільшується з глибиною. Це пов’язано з тим, що більш високі шари рідини тиснуть своєю вагою на нижче лежачі. Зрозуміло, що крім того, що тиск існує в товщі рідини, рідина також тисне на дно і стінки посудини. Тиск на дно відповідає тиску всього стовпа рідини. А ось тиск на стінки різне. Воно відповідає тиску […]...
- Механічна енергія – коротко Розглянемо ситуацію, коли на покоїться тіло діє деяка сила (рис. 44). Швидкість, яку придбає тіло через час t, і переміщення, вчинене за цей час, можна розрахувати за відомим вам формулами: v = at і s = at2 / 2. В результаті роботи, скоєної силою при розгоні тіла, воно набуло деяку швидкість, і тепер саме може […]...
- Сила тяжіння в фізиці Сила тяжіння (сила тяжіння Землі) – найпотужніша сила, яка діє абсолютно на всі тіла на Землі – це тяжіння самої Землі до себе. Киньте камінь, він впаде, спіткніться самі… підсумок ясний, дощ теж чомусь не йде вгору, а падає вниз, а підвішений на гумці вантаж, як ви пам’ятаєте, розтягував її вниз. Що б не трапилося, […]...
- Прямолінійний рух з постійним прискоренням Прямолінійний рух з постійним прискоренням називають рівноприскореним, якщо модуль швидкості збільшується з часом, або равнозамедленно, якщо він зменшується. Прикладом прискореного руху може бути падіння квіткового горщика з балкона невисокого будинку. На початку падіння швидкість горщика дорівнює нулю, але за кілька секунд вона встигає вирости до десятків м / с. Прикладом уповільненої руху є рух каменя, […]...
- Рівномірний рух – коротко Рівномірний рух – це рух, який відбувається по прямій лінії з постійною за модулем і напрямком швидкістю, при якому тіло за однакові інтервали часу проходить однакові шляхи. Приміром, якщо їхати в поїзді і прислухатися до стукоту коліс, можливо помітити те, що удари чутні через рівні інтервали часу. Іншим прикладом може служити падіння крапель дощу, в […]...
- Сила – коротко Котиться по футбольному полю м’яч врешті-решт стає. Причиною зупинки стане або тертя об траву, або удар об ногу футболіста або стійку воріт, яку дію з боку якого-небудь іншого тіла. Дія одного тіла на інше характеризує фізична величина – сила. Сила – величина векторна. Результат дії сили залежить від її напрямки та модуля. Так, в залежності […]...
- Перший закон термодинаміки – коротко Нагадаємо, що внутрішню енергію макроскопічної системи можна змінити шляхом теплопередачі або при здійсненні роботи. Припустимо, що над системою одночасно відбувається робота А ‘і їй повідомляється деяка кількість теплоти Q. Наприклад, газ, що знаходиться в циліндрі під поршнем, стискають і передають йому деяку кількість теплоти. Механічна енергія системи при цьому не змінюється. Отже, Зміна внутрішньої енергії […]...
- Вільне падіння тіл – загальна характеристика Вільним падінням називається рух тіл під дією сили тяжіння. Падіння тіл, що спостерігається нами в повсякденному житті, строго кажучи, не є вільним, оскільки крім сили тяжіння на тіла діє сила опору повітря. Але якщо сила опору пренебрежимо мала в порівнянні з силою тяжіння, то рух тіла дуже близько до вільного (як, наприклад, при падінні маленької […]...
- Закон всесвітнього тяжіння – загальна характеристика До висновку про існування сил всесвітнього тяжіння (їх називають також гравітаційними) прийшов Ньютон в результаті вивчення руху Місяця навколо Землі і планет навколо Сонця. Заслуга Ньютона полягає не тільки в його геніальної здогадки про взаємне притягання тіл, а й у тому, що він зумів знайти закон їх взаємодії, т. Е. Формулу для розрахунку гравітаційної сили […]...
- Механічна робота – коротко Вам належить познайомитися з однієї з теорем динаміки, для чого необхідно згадати такі величини, як механічна робота і механічна енергія. Про вчинення механічної роботи можна говорити в тому випадку, коли тіло переміщається під дією деякої сили. Причому сила не обов’язково повинна сприяти переміщенню тіла: вона може перешкоджати його переміщенню. Наприклад, пересуваючи тумбу з одного місця […]...
- Форма і розміри Землі – коротко Загальноприйнято, що форма планети Земля – куля. І довгий час саме так і вважалося (про це говорили Піфагор, Аристотель, Ератосфен). Але в 1687 році Ісаак Ньютон виходячи зі своїх розрахунків спростовує цю теорію. А пізніше (одна тисяча сімсот тридцять п’ять і 1743 г) вимірювання довжини земних меридіанів двома французькими експедиціями підтверджує геніальну інтуїцію Ньютона. Речовина, […]...
- Теорема Вієта – коротко Теорема Вієта. Сума коренів наведеного квадратного рівняння дорівнює коефіцієнту при першого ступеня невідомого, взятому з протилежним знаком: xt + x2 = – p, а добуток дорівнює вільному члену: x * x2 = q. Два вирази (числові або літерні), з’єднані одним із знаків: “більше” (>), “менше” (<), “більше або дорівнює” (>), “менше або дорівнює” (<) утворюють […]...
- Гідростатичний тиск Розглянемо рівновагу однорідної рідини, що знаходиться в полі тяжіння Землі. На кожну частку рідини, що знаходиться в полі тяжіння Землі, діє сила тяжіння. Під дією цієї сили кожен шар рідини тисне на розташовані під ним шари. В результаті тиск усередині рідини на різних рівнях НЕ буде однаковим. Отже, в рідинах існує тиск, обумовлений її вагою. […]...
- Явище тяжіння. Сила тяжіння Випустимо камінь з рук – він впаде на землю (рис. 61). Те ж саме відбудеться і з будь-яким іншим тілом. Якщо м’яч кинути в горизонтальному напрямку, то він не летить прямолінійно і рівномірно. Його траєкторією буде крива лінія (рис. 62). Штучний супутник, запущений із Землі, також летить не по прямій, а рухається навколо Землі (рис. […]...
- Чи може Місяць впасти на Землю? В давнину люди дуже боялися, що Місяць в один жахливий момент може просто впасти на Землю, викликавши тим самим страшну катастрофу. Чи виправдані ці побоювання? Потужне магнітне ядро нашої планети не тільки утримує на поверхні Землі материки і океани, але і, немов на ланцюжок, прив’язує до Землі її супутник – Місяць. Завдяки силі тяжіння Місяць […]...