Kezdőoldal » Tudományok » Természettudományok » Mi a válasz ezekre a gravitáci...

Mi a válasz ezekre a gravitációval kapcsolatos kérdésekre?

Figyelt kérdés

1.

Egy 1 kg tömegű test mekkora végsebességgel eshet a Föld felé ha figyelembe vesszük a légkört is? Ugye az űrben elhanyagolható a súrlódás így mikor a Föld gravitációs mezejébe kerül gyorsulva halad felé. Mi szabja meg a meteor végsebességét?

2.

Egy fegyvert pontosan függőlegesen állítottunk és a golyót felfelé lőjük. Tudjuk hogy a golyó egy bizonyos ideig emelkedik, megáll, majd leesik. Ha a golyót pl. 600m/s sebességgel lőttük felfelé, ugyanakkora sebességgel ér-e vissza?

A válasz elvileg ennek a kérdésnek ez: "Nem. Igaz ugyan, hogy az eső test sebessége egyre növekszik, de csak légüres térben. A levegő ellenállása annál inkább akadályozza az eső test mozgását, minél nagyobb a sebessége. Végül az akadályozó erő éppen akkora lesz, mint a test súlya. Ekkor a sebességnövekedés megszűnik és a mozgás egyenletessé lesz. A golyó kb 30 m/s sebességgel esne csak vissza Föld felszínére."

Hogyan számítható ki egy test végsebessége esés közben?



2013. jan. 12. 18:20
 1/2 anonim ***** válasza:

1. A meteor légkörbe lépési sebességét a kezdő sebessége határozza meg, hogy mekkora erővel indult útjára. A Föld légkörébe lépve már a meteor anyaga, összetétele, illetve az alakja dominál. Nagyon nagy sebességű meteoritok (50 km/s körüli) általában darabokra robbannak szét zuhanás közben a légkörben, egyszerűen szétszaggatja a levegő ellenállása őket. Ezenközben általában meg is olvadnak, sőt, legtöbbjük egyszerűen elpárolog, mielőtt földet érne.

Minél sűrűbb a meteor anyaga, annál valószínűbb, hogy szilárd halmazállapotban átvészeli a földfelszínig tartó néhány másodperces utat (persze kivéve, ha mondjuk éppen pont higanyból van az egész). Helyesebb úgy fogalmazni, hogy minél sűrűbb az anyaga, annál kisebb tömeg is elegendő ahhoz, hogy elérhesse a földfelszínt. Nyilván, azonos tömegnél minél nagyobb a sűrűség, annál kisebb a térfogat, így annál kisebb lesz a légkör levegőjének a rá ható közegellenállása is. Tehát míg egy 10 tonnás jégmeteor vagy fagyott CO2 meteor szinte biztosan nem éri el a felszínt, addig egy néhány kilós irídiummeteornak simán van esélye a földfelszínbe csapódni. Nyilván ebben szerepet játszik nem csak a sűrűség, de a háromféle anyag olvadás- ill. forráspontja is, és még sokminden más körülmény is, de gondolom a lényeg érthető.


2. Vigyük fel ugyanezt a fegyvert mondjuk 20 km-es magasságba, és onnan, ugyancsak pontosan függőlegesen tartva, a Föld tömegközéppontja felé lőjük ki a lövedéket. Mit tapasztalunk?

Elméletileg a 600 m/s kezdő sebességű lövedéknek gyorsulnia kellene lefelé jövet, hiszen gyorsítja a gravitáció. Ám akkora a légellenállás ekkora sebesség mellett, hogy ez lényegesen nagyobb fékező erőt fejt ki a lövedékre, mint amekkora gyorsító erőt fejt ki rá a Föld gravitációja. Így tehát a lövedék nemhogy gyorsulna, de lényegesen lassulni fog, méghozzá minél lejjebb ér, annál jobban, hiszen egyre sűrűbbé válik a közeg, amiben halad lefelé. Mire eléri a Föld felszínét, addigra már lényegesen lecsökkenhet a kezdeti sebessége. Még ha nem is éri el a lassulás során az általad írt 30 m/s sebességet, de valószínűleg közelebb lesz ehhez, mint a kezdeti 600 m/s sebességhez.

2013. jan. 12. 20:56
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/2 Wadmalac ***** válasza:
Van egy jó bonyolult képlet a légsűrűség, légellenállás és sebesség összefüggésére. Mivel az űrből a földfelszínig mindhárom (sőt a G értéke is) változik, a végeredmény egy remek kis differenciálszámítási feladat. Két spirálfüzet-lapot megtölt. Jó munkát. :)
2013. jan. 14. 09:58
Hasznos számodra ez a válasz?

Kapcsolódó kérdések:





Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!