Бусад гаригуудын таталцал ямар байдаг вэ? Бусад гаригууд дээрх таталцлын хүч: өөр өөр гаригуудын таталцал юунаас хамаардаг талаар нарийвчилсан дүн шинжилгээ
>>Физик: Бусад гараг дээрх таталцал
Телескопыг зохион бүтээхээс өмнө зөвхөн долоон гаригийг мэддэг байсан: Буд, Сугар, Ангараг, Бархасбадь, Санчир, Дэлхий, Сар. Тэдний тоо олон хүнд тохирсон. Тиймээс 1610 онд Галилеогийн "Одтой элч" ном хэвлэгдэн гарахдаа тэрээр "толбоны дурангийн" тусламжтайгаар "дэлхийн эхэн үеэс хэн ч хараагүй" дөрвөн тэнгэрийн биетийг олж илрүүлсэн гэж мэдээлсэн байдаг. өнөөг хүртэл” (бархасбадь гаригийн хиймэл дагуулууд) энэ нь сенсаци үүсгэв. Галилейг дэмжигчид шинэ нээлтүүдэд баярлаж байсан бол түүний өрсөлдөгчид эрдэмтэнтэй эвлэршгүй дайн зарлав.
Жилийн дараа "Одон орон, оптик, физикийн талаархи эргэцүүлэл" ном Венецид хэвлэгдсэн бөгөөд зохиогч Галилео андуурч, гарагуудын тоо заавал долоо байх ёстой гэж нотолсон, учир нь нэгдүгээрт, Хуучин Гэрээнд долоон гаригийн тухай дурдсан байдаг. салаалсан лааны суурь (долоон гариг гэсэн үг), хоёрдугаарт, толгойд ердөө долоон нүх байдаг, гуравдугаарт, ердөө долоон металл байдаг, дөрөвдүгээрт, "хиймэл дагуулууд нь нүцгэн нүдэнд харагдахгүй тул дэлхийд нөлөөлж чадахгүй. , тэдгээр нь хэрэггүй, тиймээс тэд байхгүй."
Гэсэн хэдий ч ийм аргументууд шинжлэх ухааны хөгжлийг зогсоож чадахгүй байсан бөгөөд одоо бид Бархасбадийн хиймэл дагуулууд байдаг бөгөөд гаригуудын тоо долоон биш гэдгийг баттай мэдэж байна. Есөн нь нарыг тойрон эргэдэг томоохон гаригууд(Буд, Сугар, Дэлхий, Ангараг, Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван, Плутон, үүнээс эхний хоёрт л хиймэл дагуул байдаггүй) гурван мянга гаруй жижиг гаригууд гэж нэрлэгддэг. астероидууд.
Хиймэл дагуулууд нь таталцлын талбайнхаа нөлөөгөөр гаригуудыг тойрон эргэдэг. Гариг бүрийн гадаргуу дээрх таталцлын хүчийг томъёог ашиглан олж болно Ф t= мг, Хаана g=GM/R2- гариг дээрх чөлөөт уналтыг хурдасгах. Сүүлийн томъёонд массыг орлуулах Мба радиус Рөөр өөр гаригууд, та чөлөөт уналтын хурдатгал ямар тэнцүү болохыг тооцоолж болно gтус бүр дээр. Эдгээр тооцооны үр дүнг (тухайн гариг дээрх таталцлын хурдатгал болон дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын хурдатгалын харьцаа хэлбэрээр) Хүснэгт 7-д үзүүлэв.
Хүснэгт 7
Энэ хүснэгтээс таталцлын хамгийн их хурдатгал, тиймээс таталцлын хамгийн их хүч нь Бархасбадь дээр байгааг харж болно. Энэ бол нарны аймгийн хамгийн том гараг юм; радиус нь 11 дахин, масс нь дэлхийнхээс 318 дахин их. Алс холын Плутон дээр таталцал хамгийн сул байдаг. Энэ гараг нь Сарнаас жижиг: түүний радиус ердөө 1150 км, масс нь дэлхийнхээс 500 дахин бага!
Нарны аймгийн жижиг гаригууд бүр бага жинтэй байдаг. Эдгээр огторгуйн биетүүдийн 98% нь Ангараг болон Бархасбадийн тойрог замын хооронд Нарыг тойрон эргэлддэг. астероидын бүс. Анхны бөгөөд хамгийн том астероид болох Церера 1801 онд нээгдсэн. Түүний радиус нь 500 км, масс нь ойролцоогоор 1.2 1021 кг (өөрөөр хэлбэл, дэлхийнхээс 5000 дахин бага) юм. Церера дээрх таталцлын хурдатгал дэлхийнхээс ойролцоогоор 32 дахин бага байгааг тооцоолоход хялбар байдаг! Аливаа биеийн жин ижил тооны дахин бага байдаг. Тиймээс Ceres дээр өөрийгөө олсон сансрын нисгэгч 1.5 тонн жинтэй ачааг өргөж чаддаг байв (Зураг 110).
Гэсэн хэдий ч хэн ч Серест очиж үзээгүй байна. Гэхдээ хүмүүс аль хэдийн сар руу очсон. Энэ нь анх 1969 оны зун Аполлон 11 сансрын хөлөг Америкийн гурван сансрын нисэгчийг Н.Армстронг, Э.Олдрин, М.Коллинз нарыг манай байгалийн хиймэл дагуул руу хүргэж өгөх үед болсон юм. "Мэдээж," гэж Армстронг хожим хэлэв, "Сарны таталцлын нөхцөлд та үсрэхийг хүсдэг ... Хамгийн өндөр үсрэлтийн өндөр нь хоёр метр байв - Олдрин сарны бүхээгийн шатны гурав дахь шат руу үсрэв. Уналт нь ямар ч таагүй үр дагавартай байсангүй. Хурд маш бага байгаа тул бэртэл гэмтэлээс айх шалтгаан байхгүй."
Саран дээрх чөлөөт уналтын хурдатгал нь дэлхий дээрхээс 6 дахин бага байна. Тиймээс, дээшээ үсрэх үед хүн дэлхийгээс 6 дахин их өндөрт гарч ирдэг. Олдрин шиг саран дээр 2 метр үсрэхийн тулд 33 см үсрэх үед дэлхий дээрхтэй ижил хүч шаардагдана.
Анхны сансрын нисэгчид саран дээр 21 цаг 36 минут байсан. 7-р сарын 21-нд тэд Сарнаас хөөрч, 7-р сарын 24-нд Аполлон 11 Номхон далайд унав. Хүмүүс сарыг орхин явсан боловч дээр нь нас барсан таван сансрын нисгэгчийн дүрс бүхий таван медаль үлджээ. Эдгээр нь Ю.А.Гагарин, В.М.Комаров, В.Грисом, Э.Уайт, Р.Чэффи нар юм.
???
1. Нарны аймгийн бүх томоохон гаригуудыг жагсаа.
2. Тэдний хамгийн том, хамгийн жижиг нь юу вэ?
3. Бархасбадь дээрх хүний жин дэлхий дээрх нэг хүнийхээс хэд дахин их байдаг вэ?
4. Ангараг гариг дээрх таталцал дэлхийнхээс хэд дахин бага вэ?
5. Та Цересын талаар юу мэдэх вэ?
6. Саран дээрх сансрын нисэгчид яагаад энгийн алхахаас илүү үсрэх дуртай байсан бэ?
Хэрэв танд энэ хичээлтэй холбоотой засвар, санал байвал,
> > > Ангараг дээрх таталцал
Аль нь Ангараг дээрх таталцалДэлхийтэй харьцуулах: нарны аймгийн гаригуудын үзүүлэлтүүдийн тайлбар, гэрэл зураг, хүний биед үзүүлэх нөлөө, таталцлын тооцоо.
Дэлхий болон Ангараг гараг олон талаараа төстэй. Тэдгээр нь гадаргуугийн талбайд бараг нийлдэг, туйлын таг, тэнхлэгийн хазайлт, улирлын хэлбэлзэлтэй байдаг. Үүнээс гадна хоёулаа уур амьсгалын өөрчлөлтийг даван туулж чадсан гэдгээ харуулж байна.
Гэхдээ тэд бас ялгаатай. Мөн хамгийн чухал хүчин зүйлүүдийн нэг нь юм хүндийн хүч. Надад итгээрэй, хэрэв та харь гаригийн ертөнцийг колоничлох гэж байгаа бол энэ мөч чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.
Ангараг ба Дэлхий дээрх таталцлын харьцуулалт
Дэлхийн нөхцөл байдал нь амьдрал үүсэхэд тусалсан гэдгийг бид мэддэг тул харь гарагийн амьдралыг хайхдаа тэдгээрийг хөтөч болгон ашигладаг. Ангараг гариг дээрх атмосферийн даралт 7.5 миллибар, дэлхийнх 1000 байна. Гадаргуугийн дундаж температур -63 ° C хүртэл буурч, манайх 14 ° C байна. Зурган дээр Ангараг гарагийн бүтцийг харуулж байна.
Хэрэв Ангараг гарагийн өдрийн үргэлжлэх хугацаа дэлхийнхтэй бараг ижил (24 цаг 37 минут) бол жил нь 687 хоногийг хамардаг. Ангарагийн таталцал дэлхий дээрхээс 62% бага, өөрөөр хэлбэл тэнд 100 кг 38 кг болж хувирдаг.
Энэ ялгаа нь масс, радиус, нягтралд нөлөөлдөг. Гадаргуугийн талбайн хувьд ижил төстэй хэдий ч Ангараг нь дэлхийн диаметрийн тэн хагасыг, эзэлхүүний 15%, массын 11% -ийг эзэлдэг. Ангараг гаригийн таталцлын талаар юу хэлэх вэ?
Ангараг гарагийн таталцлыг тооцоолох
Ангарагийн таталцлыг тодорхойлохын тулд судлаачид Ньютоны онолыг ашигласан: таталцал масстай пропорциональ. Бид бөмбөрцөг биетэй мөргөлдөж байгаа тул таталцал нь радиусын квадраттай урвуу пропорциональ байх болно. Ангараг гарагийн таталцлын газрын зургийг доор харуулав.
Пропорцийг g = m/r 2 томьёогоор илэрхийлдэг ба энд g нь гадаргуугийн таталцал (Дэлхийн олон тоо = 9.8 м/с²), m нь масс (Дэлхийн олон = 5.976 10 24 кг), r нь радиус (олон тооны) юм. Дэлхий = 6371 км).
Ангарагийн масс 6.4171 х 10 23 кг буюу манайхаас 0.107 дахин их. Дундаж радиус нь 3389.5 км = дэлхийн 0.532. Математикийн хувьд: 0.107/0.532² = 0.376.
Хүн ийм нөхцөлд удаан хугацаагаар живвэл юу болохыг бид мэдэхгүй. Гэвч бичил таталцлын нөлөөллийн судалгаа нь булчингийн масс, ясны нягтрал, эд эрхтнийг гэмтээж, хараа муудаж байгааг харуулж байна.
Бид гариг руу явахаасаа өмнө түүний таталцлыг нарийвчлан судлах ёстой, эс тэгвээс колони үхэлд хүргэх болно.
Энэ асуудлыг шийдэх төслүүд аль хэдийн бий. Тиймээс Марс-1 булчинг сайжруулах хөтөлбөр боловсруулж байна. ОУСС-д 4-6 сараас дээш хугацаагаар байх нь булчингийн массыг 15% алддаг.
Гэхдээ Ангараг гараг сансрын туяанд өртөж, хамгаалалтын соронзон давхаргагүй дэлхий дээр үлдэхийн тулд өөрөө нислэг хийхэд илүү их цаг хугацаа шаардагдана. 2030-аад оны багийн даалгаварууд Энэ нь ойртож байгаа тул бид эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийг нэн тэргүүнд тавих ёстой. Одоо та Ангараг гариг дээр таталцал ямар байдгийг мэдэж байна.
Бид нарны аймгийн нутгаар аялж байна гэж төсөөлье. Бусад гаригуудын таталцал ямар байдаг вэ? Аль дээр нь бид дэлхийгээс хөнгөн, алинд нь илүү хүнд байх вэ?
Бид дэлхийг орхиж амжаагүй байхад дараах туршилтыг хийцгээе: оюун ухаанаараа дэлхийн аль нэг туйл руу бууж, дараа нь биднийг экватор руу аваачсан гэж төсөөлөөд үз дээ. Бидний жин өөрчлөгдсөн болов уу?
Аливаа биеийн жин нь таталцлын хүчээр (таталцлын) тодорхойлогддог гэдгийг мэддэг. Энэ нь гаригийн масстай шууд пропорциональ ба радиусын квадраттай урвуу пропорциональ (бид энэ талаар анх сургуулийн физикийн сурах бичгээс олж мэдсэн). Тиймээс, хэрэв манай дэлхий хатуу бөмбөрцөг хэлбэртэй байсан бол түүний гадаргуу дээр хөдөлж буй объект бүрийн жин өөрчлөгдөхгүй хэвээр байх болно.
Гэхдээ дэлхий бол бөмбөг биш юм. Энэ нь туйл дээр хавтгайрч, экваторын дагуу сунадаг. Дэлхийн экваторын радиус нь туйлын радиусаас 21 км урт. Эндээс харахад таталцлын хүч экватор дээр алсаас байгаа мэт үйлчилдэг. Тийм ч учраас дэлхийн янз бүрийн газруудад ижил биеийн жин ижил байдаггүй. Объектууд дэлхийн туйлд хамгийн хүнд, экваторт хамгийн хөнгөн байх ёстой. Энд тэд туйл дахь жингээсээ 1/190-ээр хөнгөн болдог. Мэдээжийн хэрэг, жингийн энэ өөрчлөлтийг зөвхөн хаврын жинг ашиглан илрүүлж болно. Экватор дахь объектуудын жин бага зэрэг буурч байгаа нь дэлхийн эргэлтээс үүсэх төвөөс зугтах хүчний улмаас үүсдэг. Ийнхүү туйлын өндөр өргөрөгөөс экватор руу ирэх насанд хүрсэн хүний жин нийтдээ 0.5 кг-аар буурна.
Одоо нарны аймгийн гаригуудаар аялж буй хүний жин хэрхэн өөрчлөгдөх вэ гэж асуух нь зүйтэй болов уу?
Манай анхны сансрын станц бол Ангараг. Ангараг дээр хүн хэр жинтэй байх вэ? Ийм тооцоо хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Үүнийг хийхийн тулд та Ангараг гарагийн масс болон радиусыг мэдэх хэрэгтэй.
Мэдэгдэж байгаагаар "улаан гараг" -ын масс нь дэлхийн массаас 9.31 дахин бага, радиус нь дэлхийн радиусаас 1.88 дахин бага байдаг. Тиймээс эхний хүчин зүйлийн нөлөөгөөр Ангараг гарагийн гадаргуу дээрх таталцал 9.31 дахин бага, хоёр дахь хүчин зүйлийн нөлөөгөөр 3.53 дахин их байх ёстой (1.88 * 1.88 = 3.53 ). Эцсийн эцэст энэ нь дэлхийн таталцлын 1/3-аас бага зэрэг илүү хувийг эзэлдэг (3.53: 9.31 = 0.38). Үүнтэй адилаар та ямар ч селестиел бие дэх таталцлын дарамтыг тодорхойлж болно.
Дэлхий дээр сансрын нисгэгч-аялагч яг 70 кг жинтэй гэдэгтэй санал нийлэе. Дараа нь бусад гаригуудын хувьд бид дараах жингийн утгыг олж авдаг (гаргууд жингийн өсөх дарааллаар байрласан):
Плутон 4.5 Мөнгөн ус 26.5 Ангараг 26.5 Санчир 62.7 Тэнгэрийн ван 63.4 Сугар 63.4 Дэлхий 70.0 Далай ван 79.6 Бархасбадь 161.2
Бидний харж байгаагаар дэлхий таталцлын хувьд аварга гаригуудын дунд завсрын байрлалыг эзэлдэг. Тэдний хоёрт - Санчир, Тэнгэрийн ван гаригт - таталцлын хүч нь дэлхий дээрхээс арай бага, нөгөө хоёрт - Бархасбадь, Далай ван - илүү их байдаг. Үнэн бол Бархасбадь, Санчир гаригийн хувьд жинг төвөөс зугтах хүчний үйлдлийг харгалзан үздэг (тэд хурдан эргэдэг). Сүүлийнх нь экватор дахь биеийн жинг хэдэн хувиар бууруулдаг.
Аварга гаригуудын жингийн утгыг дэлхийтэй төстэй гаригуудын (Буд, Сугар, Дэлхий, Ангараг) адил хатуу гадаргуугийн түвшинд биш харин үүлний дээд давхаргын түвшинд өгдөг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. ) ба Плутон.
Сугар гаригийн гадаргуу дээр хүн дэлхийнхээс бараг 10% хөнгөн байх болно. Харин Буд болон Ангараг гариг дээр жин 2.6 дахин буурна. Плутоны хувьд түүн дээрх хүн саран дээрхээс 2.5 дахин хөнгөн буюу дэлхийн нөхцөл байдлаас 15.5 дахин хөнгөн байх болно.
Харин наран дээр таталцал (таталцал) дэлхий дээрхээс 28 дахин хүчтэй байдаг. Тэнд хүний бие 2 тонн жинтэй, өөрийнхөө жинд агшин зуур дарагдана. Гэсэн хэдий ч наранд хүрэхээс өмнө бүх зүйл халуун хий болж хувирдаг. Өөр нэг зүйл бол Ангараг гаригийн сар, астероид зэрэг жижиг селестиел биетүүд юм. Тэдний олонх нь та бор шувуутай амархан төстэй байж болно!
Хүн амьдрал дэмжих төхөөрөмжөөр тоноглогдсон тусгай битүүмжилсэн скафандраар л бусад гаригууд руу аялах боломжтой гэдэг нь тодорхой. Америкийн сансрын нисгэгчдийн сарны гадаргуу дээр өмсөж байсан скафандрын жин нь насанд хүрсэн хүнийхтэй бараг тэнцүү юм. Тиймээс бусад гаригууд дахь сансрын аялагчдын жинд бидний өгсөн утгыг дор хаяж хоёр дахин нэмэгдүүлэх ёстой. Зөвхөн дараа нь бид жингийн утгыг бодиттой ойролцоо авах болно.
Анхны одон орон судлаачид манай системийн бусад гаригууд болон тэдгээрийн дагуулуудыг анхдагч дурангаар судалж байх үеэс эхлэн хүмүүс одод руу аялахыг эрт дээр үеэс мөрөөдөж ирсэн. Түүнээс хойш олон зуун жил өнгөрсөн ч харамсалтай нь гариг хоорондын нислэг, ялангуяа бусад одод руу нислэг хийх боломжгүй хэвээр байна. Мөн судлаачдын зочилсон цорын ганц харь гаригийн объект бол Сар юм.
Үүнийг бид мэднэ Таталцал бол дэлхий янз бүрийн биетүүдийг татах хүч юм.
Таталцлын хүч үргэлж гаригийн төв рүү чиглэнэ. Таталцлын хүч нь биед хурдатгал үүсгэдэг бөгөөд үүнийг таталцлын хурдатгал гэж нэрлэдэг бөгөөд тоон хувьд 9.8 м/с 2-тэй тэнцүү байна. Энэ нь чөлөөт уналтын үед (агаарын эсэргүүцэлгүй) ямар ч бие массаас үл хамааран уналтын секунд тутамд хурдаа 9.8 м/с-ээр өөрчилдөг гэсэн үг юм.
Томъёог ашиглан таталцлын хурдатгалыг ол
М гаригуудын масс ба тэдгээрийн R радиусыг одон орны ажиглалт, нарийн төвөгтэй тооцооллын ачаар мэддэг.
ба G нь таталцлын тогтмол (6.6742 10 -11 м 3 с -2 кг -1).
Хэрэв бид дэлхийн гадаргуу дээрх таталцлын хурдатгалыг тооцоолохдоо энэ томъёог ашиглавал (масс M = 5.9736 1024 кг, радиус R = 6.371 106 м) бид олж авна. g=6.6742 * 10 *5.9736 / 6.371*6.371 = 9.822 м/с 2
Нэгжийн системийг барихад стандарт ("хэвийн") утга нь g = 9.80665 м/с 2, техникийн тооцоонд ихэвчлэн g = 9.81 м/с 2 авдаг.
g-ийн стандарт утгыг далайн түвшний 45.5 ° өргөрөгт таталцлын хурдатгалтай ойролцоогоор тэнцүү байхаар дэлхийн таталцлаас үүдэлтэй хурдатгалын "дундаж" гэж тодорхойлсон.
Дэлхий рүү чиглэсэн таталцлын улмаас ус гол мөрөнд урсдаг. Дэлхий түүнийг татдаг тул хүн үсэрч, дэлхий рүү унадаг. Дэлхий бүх биеийг өөртөө татдаг: Сар, далай тэнгисийн ус, байшин, хиймэл дагуул гэх мэт. Таталцлын хүчний ачаар манай гарагийн дүр төрх байнга өөрчлөгдөж байдаг. Уулнаас цасан нуранги бууж, мөсөн голууд хөдөлж, хад чулуу унаж, бороо орж, дов толгодоос тал тал руу урсдаг.
Дэлхий дээрх бүх амьтад түүний таталцлыг мэдэрдэг. Ургамал мөн таталцлын үйл ажиллагаа, чиглэлийг “мэдэрдэг” учир гол үндэс нь үргэлж доошоо, дэлхийн төв рүү, иш нь үргэлж дээшээ ургадаг.
Дэлхий болон Нарыг тойрон хөдөлж буй бусад бүх гаригууд түүнд болон бие биедээ татагддаг. Дэлхий зөвхөн биетүүдийг өөртөө татаад зогсохгүй эдгээр биетүүд дэлхийг өөртөө татдаг. Тэд бие биенээ болон дэлхий дээрх бүх биеийг татдаг. Жишээлбэл, Сарны таталцал нь дэлхий дээрх усны уналт, урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд асар их масс нь далай, далайд өдөрт хоёр удаа хэдэн метр өндөрт өргөгддөг. Тэд бие биенээ болон дэлхий дээрх бүх биеийг татдаг. Иймээс ОРЧЛОН ОРЧНГИЙН БҮХ БИЕИЙН БИЕ БИЕ ТАТАЛДАГ ҮЙЛЧИЛГЭЭНИЙГ ОРЧИН ОРЧНЫ ТҮТЭЛХИЙГ ГЭДЭГ.
Аливаа масстай биед үйлчлэх таталцлын хүчийг тодорхойлохын тулд таталцлын хурдатгалыг энэ биеийн массаар үржүүлэх шаардлагатай.
F = g * м,
Энд m нь биеийн масс, g нь чөлөөт уналтын хурдатгал юм.
Томъёо нь биеийн жин нэмэгдэх тусам хүндийн хүчний үнэ цэнэ нэмэгддэг болохыг харуулж байна. Мөн таталцлын хүч нь таталцлын хурдатгалын хэмжээнээс хамаардаг нь тодорхой байна. Энэ нь бид дүгнэж болно гэсэн үг юм: тогтмол масстай биетийн хувьд таталцлын хүчний утга нь таталцлын хурдатгал өөрчлөгдөхөд өөрчлөгддөг.
Таталцлын хурдатгалыг олох томьёог ашиглан g=GM/R 2
Бид ямар ч гаригийн гадаргуу дээрх g утгыг тооцоолж болно. М гаригуудын масс ба тэдгээрийн R радиусыг одон орны ажиглалт, нарийн төвөгтэй тооцооллын ачаар мэддэг. Энд G нь таталцлын тогтмол (6.6742 10 -11 м 3 с -2 кг -1).
Гаригуудыг эрдэмтэд эртнээс хоёр бүлэгт хуваасан. Эхнийх нь хуурай газрын гаригууд: Буд, Сугар, Дэлхий, Ангараг, сүүлийн үед Плутон. Тэдгээр нь харьцангуй жижиг хэмжээтэй, цөөн тооны хиймэл дагуул, хатуу төлөвөөр тодорхойлогддог. Үлдсэн нь Бархасбадь, Санчир, Тэнгэрийн ван, Далай ван - устөрөгч, гелийн хийнээс бүрдсэн аварга гаригууд юм. Тэд бүгд нарны эргэн тойронд зууван тойрог замд эргэлддэг бөгөөд хэрэв хөрш зэргэлдээ гаригууд ойролцоо өнгөрөх юм бол өгөгдсөн замаасаа хазайдаг.
Манай "анхны сансрын станц" бол Ангараг. Ангараг дээр хүн хэр жинтэй байх вэ? Ийм тооцоо хийх нь тийм ч хэцүү биш юм. Үүнийг хийхийн тулд та Ангараг гарагийн масс болон радиусыг мэдэх хэрэгтэй.
Мэдэгдэж байгаагаар "улаан гараг" -ын масс нь дэлхийн массаас 9.31 дахин бага, радиус нь дэлхийн радиусаас 1.88 дахин бага байдаг. Тиймээс эхний хүчин зүйлийн нөлөөгөөр Ангараг гарагийн гадаргуу дээрх таталцал 9.31 дахин бага, хоёр дахь хүчин зүйлийн нөлөөгөөр 3.53 дахин их байх ёстой (1.88 * 1.88 = 3.53 ). Эцсийн эцэст энэ нь дэлхийн таталцлын 1/3-аас бага зэрэг илүү хувийг эзэлдэг (3.53: 9.31 = 0.38). Энэ нь дэлхийнхээс 0.38 грамм буюу хоёр дахин бага юм. Энэ нь улаан гариг дээр та дэлхийнхээс хамаагүй өндөр давхиж, үсрэх боломжтой бөгөөд бүх жин нь хамаагүй бага жинтэй болно гэсэн үг юм. Үүнтэй адилаар та ямар ч селестиел бие дэх таталцлын дарамтыг тодорхойлж болно.
Одоо саран дээрх таталцлын стрессийг тодорхойлъё. Бидний мэдэж байгаагаар сарны масс нь дэлхийн массаас 81 дахин бага юм. Хэрэв дэлхий ийм жижиг масстай байсан бол түүний гадаргуу дээрх таталцал одоогийнхоос 81 дахин сул байх байсан. Гэхдээ Ньютоны хуулийн дагуу бөмбөг бүх масс нь төвд төвлөрч байгаа мэт татагддаг. Дэлхийн төв нь түүний гадаргуугаас дэлхийн радиусын зайд, сарны төв нь сарны радиусын зайд байрладаг. Харин сарны радиус нь дэлхийнхээс 27/100 бөгөөд зайг 100/27 дахин багасгахад таталцлын хүч (100/27) 2 дахин нэмэгддэг. Энэ нь сарны гадаргуу дээрх таталцлын эцсийн стресс байна гэсэн үг юм
100 2 / 27 2 * 81 = 1/6 дэлхийн
Хэрэв саран дээр ус байсан бол усанд сэлэгч хүн сарны цөөрөмд дэлхий дээрхтэй адил мэдрэмжийг мэдрэх байсан нь сонин юм. Түүний жин зургаан дахин багасах боловч нүүлгэн шилжүүлэх усны жин ижил хэмжээгээр буурах болно; Тэдний хоорондын харьцаа дэлхий дээрхтэй ижил байх бөгөөд усанд сэлэгч энд шумбахтай яг ижил хэмжээгээр сарны усанд шумбах болно.
зарим селестиел биетүүдийн гадаргуу дээрх чөлөөт уналтын хурдатгал, м/с 2
Ням 273.1
Мөнгөн ус 3.68-3.74
Сугар 8.88
Дэлхий 9.81
Сар 1.62
Ceres 0.27
Ангараг 3.86
Бархасбадь 23.95
Санчир гараг 10.44
Уран 8.86
Далай ван 11.09
Плутон 0.61
Хүснэгтээс харахад таталцлын хурдатгалын бараг ижил утга нь Сугар гариг дээр байгаа бөгөөд дэлхийгээс 0.906 байна.
Дэлхий дээр сансрын нисгэгч-аялагч яг 70 кг жинтэй гэдэгтэй санал нийлэе. Дараа нь бусад гаригуудын хувьд бид дараах жингийн утгыг олж авдаг (гаргууд жингийн өсөх дарааллаар байрласан):
Харин наран дээр таталцал (таталцал) дэлхий дээрхээс 28 дахин хүчтэй байдаг. Тэнд хүний бие 20000 Н жинтэй байх ба өөрийн жинд агшин зуур дарагдана.
Хэрэв бид нарны аймгийн гаригуудаар дамжин сансарт аялах шаардлагатай бол бидний жин өөрчлөгдөхөд бэлэн байх хэрэгтэй. Мөн таталцлын хүч нь амьд биетүүдэд янз бүрийн нөлөө үзүүлдэг. Энгийнээр хэлбэл, амьдрах боломжтой бусад ертөнцийг олж илрүүлэхэд бид тэдний оршин суугчид гаригийн массаас хамааран бие биенээсээ эрс ялгаатай болохыг харах болно. Жишээ нь: Сар дээр хүн амьдардаг байсан бол маш өндөр, хэврэг амьтад амьдрах байсан ба эсрэгээрээ Бархасбадийн масстай гаригт оршин суугчид нь маш намхан, хүчтэй, масстай байх байсан. Үгүй бол та хичнээн хичээсэн ч ийм нөхцөлд сул дорой мөчрөөр амьд үлдэж чадахгүй. Ирээдүйд ижил Ангараг гаригийг колоничлоход таталцлын хүч чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.
Дэлхий туйл дээр хавтгай бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг нь мэдэгдэж байна. Тиймээс гаригийн өөр өөр газруудад ижил биеийн жин (таталцлын хүчээр тодорхойлогддог) ижил биш юм. Жишээлбэл, өндөр өргөрөгөөс экватор руу шилжих насанд хүрсэн хүн ойролцоогоор 0.5 кг жин хасах болно. Нарны аймгийн бусад гаригуудад таталцлын хүч ямар байдаг вэ?
Сэр Ньютоны онол
Сонгодог механикийг үндэслэгчдийн нэг, Английн агуу математикч, физикч, одон орон судлаач Исаак Ньютон манай гарагийг тойрон сарны хөдөлгөөнийг судалж байхдаа 1666 онд Бүх нийтийн таталцлын хуулийг томьёолжээ. Эрдэмтний үзэж байгаагаар оддыг тойрон эргэдэг гаригууд, мөчрөөс унасан алим ч бай сансар огторгуй, дэлхий дээрх бүх биетүүдийн хөдөлгөөний үндэс нь таталцлын хүч юм. Хуулийн дагуу материаллаг биетүүдийн хоорондох таталцлын хүч нь тэдгээрийн массын үржвэртэй пропорциональ бөгөөд биетүүдийн хоорондох зайны квадраттай урвуу пропорциональ байна.
Хэрэв бид дэлхий болон бусад гаригууд эсвэл одон орны объектуудын таталцлын хүчний талаар ярих юм бол дээрхээс харахад энэ нь тухайн объектын масстай пропорциональ, түүний радиусын квадраттай урвуу пропорциональ байх нь тодорхой болно. Сансрын аялалд гарахын өмнө манай гараг дээрх таталцлын хүчийг авч үзье.
Жин ба масс
Физик нэр томъёоны талаар хэдэн үг хэлье. Сонгодог механикийн онолд таталцал нь бие нь сансар огторгуйн биеттэй харьцсаны улмаас үүсдэг гэж үздэг. Энэ бие нь тулгуур эсвэл дүүжлүүр дээр үйлчлэх хүчийг биеийн жин гэж нэрлэдэг. Энэ хэмжигдэхүүнийг хэмжих нэгж нь Ньютон (N) юм. Физикийн хувьд жинг хүчний нэгэн адил F үсгээр тэмдэглэдэг бөгөөд F = mg томьёог ашиглан тооцоолдог бөгөөд g коэффициент нь таталцлын хурдатгал юм (манай гаригийн гадаргуугийн ойролцоо g = 9.81 м/с 2).
Масс гэдэг нь биед агуулагдах бодисын хэмжээ, түүний идэвхгүй шинж чанарыг тодорхойлдог физикийн үндсэн үзүүлэлт гэж ойлгогддог. Уламжлал ёсоор килограммаар хэмждэг. Манай гаригийн өнцөг булан бүрт, тэр ч байтугай нарны аймагт биеийн жин тогтмол байдаг.
Хэрэв дэлхий хатуу бөмбөрцөг хэлбэртэй байсан бол далайн түвшний дэлхийн гадаргын газарзүйн өөр өөр өргөрөгт тодорхой объектын жин өөрчлөгдөхгүй байх болно. Гэхдээ манай гараг эргэлтийн эллипсоид хэлбэртэй бөгөөд туйлын радиус нь экваторынхаас 22 км-ээр богино байдаг. Иймээс Бүх нийтийн таталцлын тухай хуулийн дагуу туйл дахь биеийн жин экваторынхоос 1/190-ээр их байх болно.
Сар ба наран дээр
Томъёо дээр үндэслэн бусад гаригууд болон одон орны биетүүдийн таталцлын хүчийг тэдгээрийн масс, радиусыг мэддэг тул хялбархан тооцоолж болно. Дашрамд хэлэхэд эдгээр хэмжигдэхүүнийг тодорхойлох арга, аргууд нь Ньютоны бүх нийтийн таталцлын хууль ба Кеплерийн 3-р хууль дээр суурилдаг.
Бидэнд хамгийн ойр орших сансар огторгуйн бие болох Сарны масс 81 дахин, радиус нь хуурай газрын холбогдох параметрүүдээс 3.7 дахин бага байна. Ийнхүү манай гарагийн цорын ганц байгалийн хиймэл дагуул дээрх аливаа биеийн жин дэлхийнхээс зургаа дахин бага байх бол таталцлын хурдатгал 1.6 м/с 2 байх болно.
Манай одны гадаргуу дээр (экваторын ойролцоо) энэ параметр нь 274 м/с 2 утгатай - Нарны аймгийн хамгийн дээд хэмжээ. Энд таталцал дэлхийнхээс 28 дахин их байна. Жишээлбэл, 80 кг жинтэй хүн Дэлхий дээр ойролцоогоор 800 Н, саран дээр - 130 Н, наранд - 22,000 Н-ээс их жинтэй байдаг.
2006 онд дэлхийн одон орон судлаачид Нарны аймагт найман гариг (Плутон одой гаригийн ангилалд багтдаг) багтдаг гэдэгт итгэхээр тохиролцсон. Уламжлал ёсоор тэдгээрийг хоёр төрөлд хуваадаг.
- Хуурай газрын бүлэг (Мөнгөн уснаас Ангараг хүртэл).
- Аварга (Бархасбадьаас Далай ван хүртэл).
Бусад гаригууд дээрх таталцлын хүчийг тодорхойлох нь сарны адил зарчмын дагуу явагддаг.
Нарны аймгийн төвд
Эхний бүлэгт хамаарах сансрын биетүүд нь астероидын бүсийн тойрог замд байрладаг. Эдгээр гаригууд нь дараахь бүтэцтэй байдаг.
- Төвийн бүс нь төмөр, никельээс бүрдсэн халуун, хүнд цөм юм.
- Ихэнх хэсэг нь хэт ягаан туяаны магмын чулуулгаас бүрддэг манти.
- Силикатаас бүрдэх царцдас (үл хамаарах зүйл: Мөнгөн ус). Агаар мандалд ховордсон тул түүний дээд давхарга нь солируудад их хэмжээгээр устдаг).
Бусад гаригууд дээрх одон орны зарим үзүүлэлтүүд болон таталцлын хүчийг хүснэгтэд товч тусгасан болно.
Хүснэгтийн өгөгдөл дээр үндэслэн бид Буд болон Ангараг гаригийн гадаргуу дээрх таталцлын хүч дэлхий дээрхээс 2.6 дахин бага, Сугар гариг дээр сансрын нисгэгчийн жин дэлхийнхээс ердөө 1/10 дахин бага болохыг тодорхойлж болно.
Аварга ба одойнууд
Аварга гаригууд буюу гаднах гаригууд нь гол астероидын бүсийн тойрог замаас цааш оршдог. Эдгээр биет бүрийн ёроолд аммиак, метан, устөрөгчөөс бүрдсэн асар том хийн массаар бүрхэгдсэн жижиг чулуулгийн цөм байдаг. Аварга биетүүд тэнхлэгээ тойрон богино эргэлттэй байдаг (9-ээс 17 цаг хүртэл) бөгөөд таталцлын параметрүүдийг тодорхойлохдоо төвөөс зугтах хүчний үйлдлийг харгалзан үзэх шаардлагатай.
Бархасбадь, Далай ван дээрх биеийн жин дэлхийнхээс их байх боловч бусад гаригуудад таталцлын хүч дэлхийнхээс арай бага байдаг. Эдгээр объектууд нь хатуу эсвэл шингэн гадаргуутай байдаггүй тул үүлний дээд давхаргын хил хязгаарыг тооцоолно (хүснэгтийг үз).
| Орбитын радиус (сая км) | Радиус (мянган км) | Жин (кг) | Эрх чөлөөний хурдатгал уналт г (м/с 2) | Сансрын нисгэгчийн жин (N) | |
| Бархасбадь | 778 | 71 | 1.9×10 27 | 23,95 | 1677 |
| Санчир гариг | 1429 | 60 | 5.7×10 26 | 10,44 | 730 |
| Тэнгэрийн ван | 2871 | 26 | 8.7×10 25 | 8,86 | 620 |
| Далай ван | 4504 | 25 | 1.0×10 26 | 11,09 | 776 |
(Тэмдэглэл: Санчир гаригийн мэдээлэл олон эх сурвалжид (тоон болон хэвлэмэл) маш зөрүүтэй байдаг).
Эцэст нь хэлэхэд, бусад гаригуудад таталцал гэж юу болох талаар тодорхой ойлголт өгөх хэд хэдэн сонирхолтой баримтууд. Хүн төрөлхтний төлөөлөгчдийн очдог цорын ганц тэнгэрийн бие бол Сар юм. Америкийн сансрын нисгэгч Нил Армстронгийн дурсамжаас харахад хүнд хамгаалалтын хувцас нь түүнийг болон түүний хамтрагчдыг сарны модулийн шатны гурав дахь шат хүртэл хоёр метрийн өндөрт амархан үсрэхээс сэргийлсэнгүй. Манай гариг дээр ижил хүчин чармайлт нь зөвхөн 30-35 см-ийн үсрэлтэнд хүргэсэн.
Нарыг тойрон эргэдэг өөр хэд хэдэн одой гаригууд байдаг. Хамгийн томуудын нэг болох Церерагийн масс нь 7.5 мянга дахин бага, радиус нь дэлхийнхээс хоёр дахин бага юм. Түүнд үзүүлэх таталцлын хүч маш сул тул сансрын нисгэгч 2 тонн жинтэй ачааг амархан хөдөлгөж, "одой" -ын гадаргуугаас түлхэж, тэр зүгээр л сансарт ниснэ.