Гравитација - астрономска кутија за ѓубре
Објавено од Дениз. Објавено во Небесна механика
Гравитација
Гравитацијата се нарекува и гравитација или, во однос на земјата, гравитација.
Таа е многу чудна сила. До денес не е точно јасно како всушност работи. Она што го знаеме е дека телата се привлекуваат едни со други. Колку е силно зависи од нивната маса и растојанието помеѓу нив. Колку се поблиску, толку повеќе привлекуваат.
Ако едното тело е многу потешко од другото, тоа исто така се влече на него многу повеќе. Овој ефект можевме да го доживееме во 1994 година кога малата комета Шумејкер-Леви помина близу до големиот Јупитер и беше толку привлечена од неа што падна во атмосферата на Јупитер и изгоре.
Земјината гравитација предизвикува сè да се привлече кон центарот на земјата. Значи, не е важно дали сме „горе“ во Европа или „долу“ во Австралија на земјата - никој не паѓа од земјата. Сите се влечат кон центарот и се држат. Нема вистински горе и долу.
За да се добие нешто, на пример, ракета, подалеку од земјата, неопходни се огромни сили за потиснување, кои треба да ја надминат гравитацијата на земјата. Ако за време на лансирањето откаже дури и еден мотор на ракетата, тоа нема да го однесе во вселената. Flyе лета нагоре, но потоа ќе се сруши во широк лак.
Гравитацијата, исто така, предизвикува кривина на просторот околу телото. Ова е многу тешко да се разбере и беше откриено само пред околу 100 години. Алберт Ајнштајн го објасни овој ефект во неговата теорија на релативитет. За да можете да го замислите ова, најдете си крпа, камен или мермер и некој што може да се придружи. Сега цврсто држете ја крпата на четирите агли и поставете го предметот на него.
Што се случува со крпата? Платното сега е забиено таму каде што лежи предметот. Така можете да го замислите просторот околу небесното тело. Нашето сонце, на пример, има 98% од вкупната маса на Сончевиот систем. Ја забоди просторијата доста.
Црните дупки се уште поекстремни. Тие се појавија од екстремно масивни starsвезди и го уништија просторот на таков начин што, така да се каже, се создава дупка. Ако нешто се приближи до црната дупка, тоа паѓа и исчезнува. Работи со материја, па дури и со светлина! Дури и зраците на светлината повеќе не можат да избегаат од црната дупка. Затоа е толку црно - не емитува никаква светлина.
Закривеност на просторот
Четвртата димензија е времето. Но, можеме да се движиме само во една насока, имено напред кон иднината.
На сликата десно може да се видат само две димензии, должина и ширина. Просторот е невидлив и нема никакви линии, но ако помислиме на нив подобро можеме да замислиме како ќе биде затегнат од маса.
На сликата десно нема ништо затегнато или свиткано, просторот не е под влијание на ниту една маса.
Следната слика покажува како е забоден просторијата. Телото го закривува просторот околу него со својата маса. Колку е потешко тело, толку е поголема закривеноста на просторот. Ова е прикажано овде користејќи го примерот на сонцето.
Земјата исто така го има овој ефект, не само толку силно како сонцето затоа што има помала маса. Па можете подобро да замислите зошто помало тело привлекува големо: „се тркала“ во јамата создадена од силното сонце.
Единствената причина што планетите не се тркалаат директно во сонцето и не горат таму е затоа што друга сила се спротивставува на гравитацијата или на закривеноста на вселената: центрифугална сила.
Колку е поблиску планетата до сонцето, толку е посилна нејзината гравитација врз неа. Соодветно поголема брзина е неопходна за стабилна орбита. Ова е причината зошто Меркур, планетата најблиску до Сонцето, се движи околу Сонцето со најголема брзина од сите планети. Има просечна брзина од неверојатни 172.000 км/ч! На пример, тој е повеќе од двапати побрз од планетата Марс со 86.760 км/ч.
Колку брзо патуваат сите планети, е прикажано во табелата на планетите. Ако Меркур беше побавен, ќе се приближуваше сè поблиску до сонцето по спирална патека и во одреден момент ќе се потопеше во нејзината атмосфера и ќе изгореше.
Како работи гравитацијата?
Сонцето ги држи сите планети, астероиди, комети и што друго зуе со својата гравитација и не ги остава да летаат далеку.
Центрифугалната сила за возврат спречува планетите да паднат на сонцето. Ја спротивставува гравитацијата на таков начин што обете сили се откажуваат едни со други, а телото се движи во орбита околу сонцето.
Дури и на Плутон, кој е оддалечен повеќе од 6 милијарди километри од Сонцето, дејствува гравитацијата на Сонцето. Значи, телата на Сончевиот систем се движат по прилично стабилни орбити околу Сонцето.
Не само сонцето, секое тело има атракција. Тоа зависи од неговата маса. Бидејќи сонцето е најголемото тело (има околу 98% од вкупната маса во Сончевиот систем), неговата гравитација е исто така најголема и највлијателна.
Ова може да се види на примерот на комети: тие го заокружуваат сонцето на издолжени елипси. Нивната орбита ги води преку Сончевиот систем.
На моменти тие се движат многу далеку на сонцето. Тогаш брзината на крстарење е исто така помала. Како што се приближуваат до сонцето, тие стануваат сè побрзи и побрзи. Со многу интензитет го заокружуваат сонцето и потоа повторно се оддалечуваат од него, забавувајќи се повеќе и повеќе.
Брзината на небесното тело на нејзината орбита зависи од растојанието до телото околу кое орбитира.
На пат околу сонцето, кометите минуваат и покрај планети кои се многу поголеми од нив. Нивната орбита е под влијание на гравитацијата на планетата. Во зависност од растојанието до планетата, само минимално или многу сериозно, како што можевме да набудуваме во 1994 година.
Во тоа време, кометата Шумејкер-Леви 9 се приближи премногу до планетата Јупитер и беше распарчена од нејзиното гравитационо влијание и беше исфрлена од курсот. На крајот, фрагментите од кометата се урнаа во гасниот гигант, кометата веќе не постои. Сликата го покажува потопувањето на фрагментот G во облаците на Јупитер.
Земјата ја менува својата брзина и на патот околу Сонцето.
Кога е зима на северната хемисфера, земјата е близу до сонцето и се движи малку побрзо по својата орбита.
Потоа има минимално растојание од сонцето од 147,1 милиони километри и брзина од 109 044 км/ч.
Во лето, пак, Земјата достигнува точка со најголемо растојание до Сонцето на нејзината орбита. Сега е оддалечено 152,1 милиони километри од сонцето и се движи со 105 444 км на час побавно отколку во зима.
Истото се случува и со Месечината, врз која влијае главно гравитацијата на Земјата.
Исто така, не е секогаш истата далечина во нејзината орбита.
Има момент на најблизок пристап (растојанието земја - месечина е тогаш 363 300 км) и момент на максимално растојание (405 500 км).
Орбиталната брзина на Месечината соодветно се менува. Се движи од 3873 км на час во близина на земјата и 3470 км на час далеку од земјата.
Без оглед каде сме на земјата, не паѓаме од тоа. Силата на гравитацијата секогаш работи кон центарот на земјата. Плус нема „горе“ или „долу“.
Се движиме по сферична површина. Каде и да одиме ја имаме земјата пред нозете и небото над нас.
Без разлика дали во Европа, Африка, Азија, Америка или Австралија, гравитацијата нè влијае подеднакво насекаде. Ниту паѓаме од земја ниту, пак, стоиме на глава каде било (освен во спортот ...).
Ако сакаме да ја напуштиме Земјата, мора да ја надминеме гравитационата сила која не 'врзува' со нашата планета. Ова бара контра-сила што е поголема од гравитацијата. Затоа, ракетите секогаш започнуваат со толку голем татнеж и во огромен оган со многу пареа.
Вселенска ракета ги има најмоќните мотори што ги има. За да можат да генерираат доволно потисна сила, ракетите имаат многу млазници на долниот крај, од кои издувните гасови на моторите течат при висок притисок и ја туркаат ракетата во спротивна насока, нагоре.
Само кога ракетата ќе ја достигне потребната брзина на бегство, трајно ќе избега од гравитацијата. Ако е малку пребавно, ќе започне и ќе се крева нагоре, но во одреден момент повторно ќе падне кон земјата.
Гравитација на други небесни тела
На Месечината
Месечината е помала и полесна од земјата. Значи, нејзината привлечност е помала. Посетителите на Месечината го чувствуваат тоа затоа што можат да скокаат повисоко и подалеку. Тоа можеше да се види во движењата на американските астронаути. Разликата меѓу гравитациите на земјата и Месечината е огромна. Едноставно, поделете ја тежината што ја покажува вашата скала со шест. Тогаш знаете колку сте „тешки“ на Месечината.
На Марс
Гравитацијата на Марс е само една третина од земјината гравитација. Ние сме полесни на Марс отколку на Земјата (подели ја нашата тежина со три!), Но потешки отколку на Месечината. Посетителите на Марс можеа да ја почувствуваат разликата таму на своите прошетки. Скоковите се полесни, предметите можат да се фрлат подалеку отколку на земјата.
На планети со гас
Не можеме да слетаме на гасни планети, бидејќи нивната цврста површина е скриена длабоко во дебелиот слој на атмосферата. Но, кога би можеле да слетаме, немаше да уживаме во тоа. Големите планети на гас имаат огромна привлечна сила што ќе не притисне рамно на земја, не можеме да станеме. Но, како што реков, посетите таму не се можни. Покрај тоа, притисокот на воздухот во пликот со гас би нè здробил.
Во вселенската станица
Во вселенска станица има бестежинска состојба, гравитацијата е скоро нула. Како и да е, тоа е во сферата на влијанието на земјиното гравитационо поле. Доколку вселенската станица запре, астронаутите можеле да почувствуваат мала гравитација што ги влече кон Земјата. Бидејќи земјата исто така влече во вселенската станица и таа би се срушила, таа се одржува во орбитата. Тука центрифугалната сила се спротивставува на гравитацијата. Бидејќи и двете сили се откажуваат едни со други, на бродот има бестежинска состојба.
Што значи бестежинска состојба за човечкиот организам, можете да дознаете на страницата „Луѓе во вселената“.
На астероиди
Можете дури да шетате со астероиди, кои сега се прилично мали. Сепак, атракцијата таму е многу малку. Можни се многу високи скокови. Треба само да бидете претпазливи случајно да не испливате, во зависност од големината на астероидот.
Ако сакате да тестирате што би покажале вагите на другите небесни тела, можете да го користите калкулаторот за гравитација.