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...:)
#18: "Egyébként nem értettem annyira a felvetésed, a két test ami az univerzum végeiben vannak, milyen tengely körül forognak? Amely a testen halad át, vagy valahol az univerzum közepén?"
Szerintem meg fogjuk érteni egymást.
Ott lebegsz két távoli galaxis között az űrben, és előtted van két kő. Mindkettő hozzád képest forog az akármilyen tengelye körül az űrben, mondjuk már ezer éve.
Az egyik szögsebessége (hozzád képest) nagyobb, mint a másiké. Plusz az egyik gyorsabban halad hozzád képest, mint a másik.
Feltételezem, hogy abban egyetértünk, hogy az univerzumnak nem létezik egy olyan fix tartománya, amit abszolút álló dologként kijelölhetnénk, és amihez viszonyítva lehetne megállapítani, hogy egy vizsgált űrben "úszó" tárgy ahhoz képes halad, vagy ahhoz képest a saját tengelye körül forog.
Ennek tükrében a két példabeli kövünkről milyen módon tudnád megállapítani, hogy most éppen haladnak, vagy állnak, vagy melyik forog gyorsabban, mint a másik, vagy hogy az egyik nem is forog valójában (mert ha létezne az a fix viszonyítási pont, akkor lehet, hogy az is éppen hozzád képest forogna, és azt hiszed, hogy a lassabbnak tűnő a lassabban forgó, pedig ellenkezőleg, az a gyorsabban forgó), vagy az is lehet, hogy valamelyik nem is halad, mert a hozzád képest létező fix viszonyítási pont valójában együtt mozog azzal a kővel, amit te mozgónak látsz.
Nem az közelit jobban a "szubjektív valósághoz" (ha elvetjük a fix viszonyítási pont létezését) ha mind a kettőt állónak tekintjük?, és nem forogónak és mozgónak? Ha egyiknek a felszínén sem fogsz tudni kimutatni egy huncut centrifugális erőhatást se, akkor nemde jó ez a megközelítés?
válasza:#21 Ez nem más mint a mozgás relativitása, de itt pontrendszerről beszélünk, méghozzá a naprendszerhez képest is elhanyagolható távolságokról van szó nem pedig az univerzumhoz -ezt csak említés szintjén, nem válaszként-
Most ha van egy pontrendszerem, és gondolatban ráülök a golyókra, akkor végig ülve mindegyik pontot észre fogom venni, hogy van a pontrendszernek egy pontja ami a forgás hiányának következtében nem fog elmosódni. És ez mindegyik pontból ugyanannak a helynek fog tűnni, ez lesz a rotáció középpontja, az a pont amelyik transzlációt végez és ehhez érdemes rögzíteni a koordináta-rendszert lényegtelen, hogy mi a helyzet két végtelenül távoli ponttal szemben. (Mert értelemszerűen ott testek hiányában nincs vonatkoztatási rendszer, csak a szemlélő önmaga, miért ne tehetném meg, hogy egymáshoz viszonyítom a két test forgását? Akkor megállapítom, hogy az egyik szögsebessége nagyobb a másikénál)
A fix viszonyítási pont elvetése szükségszerű Einstein óta, és a bevezetése sem változtatna semmit a fizikában. Anélkül is teljesen leírható és magyarázható minden.
#20-as kommenteddel megint nem igazán értek egyet, mert egyáltalán nem ugyanaz a helyzet, mint az eredeti elméleti kísérlettel. Egyrészt itt van egy szabad erő a gravitáció, vannak kiiktathatatlan akadályozó erők, súrlódás, légellenállás. És még a legnagyobb jóindulattal sem neveznélek tömegpontnak. Nem vagyok orvos és ötletem sincs, hogy milyen lehet az izmok biológiája.
Másrészt azzal, hogy különböző nagyságokba emeled a szögsebesség változtatás miatt a súlyzót akaratlanul is növeled a forgástengelyedre vonatkoztatott tehetetlenségi nyomatékot, ehhez viszont forgatónyomatékot kell generálnod.
Az a probléma, hogy a szabad tengelyek, impulzusmomentum megmaradás és az energia / erő fogalmak teljes körű tisztázása nélkül egy ilyen jellegű kísérlet nem értelmezhető pusztán az empírikus tapasztalataid, és a józan ész segítségével.
De én szívesen beszélgetek veled akár privátban is, hogy ne itt gyűljön a felesleges sok hozzászólás / ismétlés, és a sok bosszankodó komment. Egyszerűen végig megyek veled ezeken a fogalmakon, könyvek bekezdéseit mutatom meg neked pdf-ben és rávilágítok arra, hogy miért nem lép fel mindaz, amit leírtál.
válasza:#21: "Ott lebegsz két távoli galaxis között az űrben, és előtted van két kő. Mindkettő hozzád képest forog az akármilyen tengelye körül az űrben, mondjuk már ezer éve.
Az egyik szögsebessége (hozzád képest) nagyobb, mint a másiké. Plusz az egyik gyorsabban halad hozzád képest, mint a másik.
Feltételezem, hogy abban egyetértünk, hogy az univerzumnak nem létezik egy olyan fix tartománya, amit abszolút álló dologként kijelölhetnénk, és amihez viszonyítva lehetne megállapítani, hogy egy vizsgált űrben "úszó" tárgy ahhoz képes halad, vagy ahhoz képest a saját tengelye körül forog.
Ennek tükrében a két példabeli kövünkről milyen módon tudnád megállapítani, hogy most éppen haladnak, vagy állnak, vagy melyik forog gyorsabban, mint a másik,"
Például úgy hogy megmérem a centripetális gyorsulást a felszínükön.
Tudod, azt amelyik miatt bedõlsz az autóban a kanyarnál, hozzátapadsz a falhoz a centrifugában, el tudsz dobni egy kislabdát/köteles labdát.
Nem értem a többi válaszolókat. Newton 1 szerint ha egy testre nem hat erõ, akkor megtartja a pályáját. A két golyó is.
Ez a kérdésed lényege.
Ha nem hiszed/nem érted, akkor végezz kísérleteket illetve csapj fel egy 9 osztályos fizikakönyvet.
QED
"Például úgy hogy megmérem a centripetális gyorsulást a felszínükön."
Értem. Tehát az űrben létezhet tökéletesen nem forgó test?
Van olyan, hogy mozdulatlan nem forgó test? Ezek a mozdulatlan testek eszerint imitt-amott a világegyetemben tökéletesen együtt állnak mozdulatlanul? Ha ezekhez képest én forgok az űrben, akkor ezek mind hozzám képest tökéletes szinkronban csak látszólag forognak?
Éppen az a lényeg! Hogy az ezer éve egyforma sebességgel forgó test felszínéről nem repül le semmi. Nem tudom magamról se megállapítani, amikor közeledek egy ilyen test felé, hogy csak azért látom forogni, mert én forgok a hosszanti tengelyem körül, vagy ő forog, és én vagyok az, aki nem forog.
Két hordó is régóta haladhat az űrben egymáshoz képest különböző sebességgel, de súlytalanság lesz bennük. Ha mindkettőt ugyanúgy gyorsítjuk, akkor mindkettőben az utazó a hordó falához ugyanakkora erővel szorul neki, pedig most is egymáshoz képest különböző sebességgel haladnak. Ahogy a gyorsulás megszűnik, megszűnik a mesterséges gravitáció is. Ha kinézel a hordóból, és nincs körülötted viszonyítási pont, akkor eldönthetetlen, hogy haladsz-e vagy állsz. Ez ugyanúgy igaz lesz a másik hordóra is (ami olyan messze van mondjuk, hogy nem látható). Abban az utazó is a befejeződött gyorsulás után azt fogja érezni lebegve viszonyítási pont nélkül, hogy áll a hordó tökéletesen stabilan, pedig a két hordó egymáshoz képest most is eltérő sebességgel halad.
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. A másik látszólag gyorsabban forgó test a saját tengelye körül, meg emígy maradt ÁLLVA az űrben.
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 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, és akkor is ez történne, ha hirtelen a tányérok alól eltűnne a két bolygó. Kapnánk két egymáshoz képest különböző sebességgel forgó tányért, és mégis mind a kettőben mozdulatlanul maradnak a golyók.
Ha ezt a példát sem lehet megérteni, akkor... akkor...
"A fix viszonyítási pont elvetése szükségszerű Einstein óta, és a bevezetése sem változtatna semmit a fizikában. Anélkül is teljesen leírható és magyarázható minden."
Ez a lényeg!
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, pont úgy, mintha csak a Földön egy asztalon állnának lerakva.
És most képzeld el, hogy van egy ugyanilyen kavicsocska a példabeli forgó test másik oldalán is. Mondom, hogy meg fogjuk érteni egymást idővel.
"#20-as kommenteddel megint nem igazán értek egyet, mert egyáltalán nem ugyanaz a helyzet"
Tökéletesen ugyanaz a helyzet. Ha a példabeli forgó rendszerben a kötél feszes, az azt jelenti, hogy a centrumban lévő egységet a két szélső fékezi. Lehetetlen, hogy az állapot akár a Földön, akár az űrben változatlanul fennmaradjon. Ez az örökmozgó egyik válfaja lenne. Ha nincs külső erő, ami a centrumban lévő testnek állandó forgató erőt adjon, akkor a rendszer le fog állni mindenképpen, vagyis a kötelek maguktól sohasem maradhatnak forgató erő nélkül állandóan feszesek, amikor az egész példabeli rendszer tehetetlenségi állapotba kerül. És teljesen lényegtelen, hogy a példabeli rendszer közepén egy ember áll, vagy az első példabeli csonkos golyó.
Megismétlem neked is a #24-ben írt példát:
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 olyan bolygón, 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 a mozdulatlan második tányér a második bolygón eleve gyorsabban forgott, mint az elsőn, ami ugye lassabban fordul meg a tengelye körül, a tengelyén fekvő tányérral együtt.
A két tányér a térben egymáshoz képest még állva, nyugalmi helyzetben is egymáshoz képest eltérő sebességgel forog, mégis a golyó egyik tányérban se mozdul, ha egyiket se pörgetjük meg, és akkor is ez történne, ha hirtelen a tányérok alól eltűnne a két bolygó. Kapnánk két egymáshoz képest különböző sebességgel forgó tányért az űrben, és mégis mind a kettőben mozdulatlanul maradnak a golyók.
Ha ezt a példát sem lehet megérteni, akkor... akkor...
válasza:#24: "Értem. Tehát az űrben létezhet tökéletesen nem forgó test?
Van olyan, hogy mozdulatlan nem forgó test? Ezek a mozdulatlan testek eszerint imitt-amott a világegyetemben tökéletesen együtt állnak mozdulatlanul? Ha ezekhez képest én forgok az űrben, akkor ezek mind hozzám képest tökéletes szinkronban csak látszólag forognak?"
Igen. Pörgess meg egy kavicsot-parittyát, majd, engedd el. Egyenesen elrepült, vagy, elkezdett körbe-körbe keringeni azon a pályán amin forgattad?
Pont ugyanúgy mûködik a Newton 1 az ûrben, mint a Földön is.
Ez nem az a kérdés hogy érted-e a 9 osztályos fizikát, hanem az, hogy olyan dolgokat állítasz, amikrõl kézzel foghatóan látod hogy nincsenek úgy.
Leegyszerűsítem a példát... csak megérti valaki.
Van egy csillag, ami körül két ugyanolyan tömegű bolygó kering ugyanazon a pályán. A két bolygónak még a forgástengelye is ugyanazt a szöget zárja be egymással, de az egyik bolygó gyorsabban forog, mint a másik.
Mind a két bolygó forgástengelyének csúcsán hever a földön egy tányér, benne egy golyóval. Mind a két tányér mozdulatlanul áll. Most hirtelen mind a két bolygó eltűnik. Innentől kezdve van két tányérunk az űrben, amik egymáshoz képest különböző sebességgel forognak, mégis a bennük lévő golyók ugyanolyan mozdulatlanok maradnak, mint amikor még voltak bolygók is.
"Igen. Pörgess meg egy kavicsot-parittyát, majd, engedd el."
Semmiféle parittyáról itt nincs szó. Saját tengelye körül forgó testekről beszélek, és azokat hasonlítom össze.
Arról beszélünk, hogy mi van olyankor, amikor a fejed felett forgatott egész szerkezetet elengeded, és a parittyában a kő nem szabadon van, hanem rögzített. És a kezedből kirepülő fogóeszköz és a kő között feszülő kötélben ébredő erők itt a vitatéma. Az egész rendszer olyan forgásáról van szó, amikor az egész rendszer már tehetetlenül forog, és nincs a rendszerben forgató erő.
Felesleges sértegetned, mert egyszerűen fogalmad sincs arról, hogy miről beszélünk itt. Van itt egy másik vitapartnerem, aki talán felfogta, de ha neked a vitatéma se felfogható, akkor arra kérnélek, hogy feleslegesen ne nehezítsük egymás dolgát.
válasza:#24 : "Hogy az ezer éve egyforma sebességgel forgó test felszínéről nem repül le semmi."
De lerepül. Ülj föl egy körhintára, keringj rajta egy órát. Megszûnt a centripetális erõ? Ha elengedsz egy tárgyat az kering veled körbe-körbe vagy elszáll?
#24: "Nem tudom magamról se megállapítani, amikor közeledek egy ilyen test felé, hogy csak azért látom forogni, mert én forgok a hosszanti tengelyem körül, vagy ő forog, és én vagyok az, aki nem forog. "
Ha te forogsz, akkor nem forogni látod a testet, hanem keringeni.
Próbáld ki. Ülj le, és, forgass meg egy labdát. Mit látsz?
Most rakd le a labdát, és, forogj te. Mit látsz? Ugyanaz?
Most vizezd össze a labdát, és úgy forgasd meg. Lerepül a víz?
Most vizezd össze a labdát és forogj (vagy keringj) te. Lerepül a víz?
Minek fantáziálsz csillagokról, ha egyszer olyan jelenségekkel nem vagy tisztában mint hogy egy kötélre kötött kõ elrepül ha megforgatod és elengeded.
Arra tudok csak gondolni hogy testi fogyatékos vagy, nyaktól lefele béna, aki csillagászatra adta a fejét.
válasza:A kérdésedre válaszoltam. Megkérdezted hogy megszûnik-e a centripetális erõ. Erre a válasz az, hogy nem.
A válaszhoz hozzátartozik az a tény is, hogy a centripetális erõ pont ugyanúgy mûködik az ûrben, mint a Földön.
Az már csak érdekesség hogy az, amiket te (rosszul) elképzelsz, ki is próbálhatók.
Ha forgatsz két kavicsot és elvágod a kötelet, akkor elrepülnek. A Földön is, és, az ûrben is.
Ha megforgatsz egy labdát akkor lerepül a víz. A Földön is, az ûrben is.
Stb.
Egyáltalán nem értem miért jó neked az, hogy a Földön elvégezhetõ dolgokat az ûrbe képzelj, majd, képzelõerõ híján hülyeségeket fecsegj róluk.
Bocs hogy sértegettelek. Mégsem érdekel a téma. Beszélgess a másik vitapartnereddel.
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!