Какие тела падают быстрее лёгкие или тяжёлые?
В настоящее время утверждается, что ускорение свободного падения не зависит от массы падающих тел. Это утверждение перенесено в космос, что вносит ошибку в расчёты, вызывает потребности в поиске тёмной материи, непонимания в закономерности расположения планет.
Annotation. Currently, it is claimed that the acceleration of free fall does not depend on the mass of falling bodies. This statement has been transferred to space, which makes an error in calculations, causes the need to search for dark matter, misunderstandings in the regularities of the location of planets.
Ключевые слова:
ускорение свободного падения; масса; планета; орбита; тела
acceleration of gravity; mass; planet; orbit; bodies
УДК 52, 53
Введение.
Ускорением свободного падения интересовались с глубокой древности. Философ Аристотель утверждал, что тяжёлые тела падают на Землю быстрее, чем лёгкие. И это утверждение было принято за аксиому. Впервые это утверждение было опровергнуто Галилео Галилеем на основе проведённых экспериментов. Проводя опыты, при одновременном сбрасывании тел из разного вещества с Пизанской башни, и катая шары по наклонным плоскостям под разными углами, он пришёл к выводу, что тела разной массы падают с одинаковым ускорением. Что ускорение падающих тел не зависит от массы падающих тел, а зависит от характеристики Земли.
И.Ньютон изготовил стеклянную трубку, в которую поместил перо и золотую монету и откачал воздух, что наглядно демонстрирует, что перо и монета падают одновременно.
Это утверждение сохраняется по сегодняшний день. Проведено много научных экспериментов и во всех экспериментах это утверждение продолжает подтверждаться.
В формуле тяготения И.Ньютона:
F = G Mm/R^2, при определении ускорения масса малого тела сокращается: g = GM/R^2.
Физик Брайан Кокс в вакуумной камере HASA провёл эксперимент с падением перьев и металлического шара, покрытого пластмассой, и подтвердил одновременность падения тел.
При написании работы опирался на следующие источники: [1];[2];[3];[4].
Актуальность данной работы обусловлена интенсивным освоением космоса, развитием физики, астрофизики, астрономии, космологии, изучением взаимодействия звёздных систем, галактических взаимодействий, скопления галактик.
Цели и задачи данной работы заключаются в том, чтобы определить в космосе какие тела падают на центральное тело быстрее: лёгкие или тяжёлые?
Научная новизна данной работы, заключается в том, что проведя сравнительные расчёты, приводится доказательство, что лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел.
В интернете есть много размышлений на тему: «Две планеты на одной орбите?»,- выводы разные и не обоснованные, не подкреплённые расчётами, так, гадание на кофейной гуще.
В данной работе проведём свои расчёты и покажем что, это подвергается расчётам, получаем обоснованные выводы.
Определим, может ли Венера находиться с Землёй на одной орбите?
М(С) = 1,9885*10^30 кг
М(З) = 5,9726*10^24 кг
М(В) = 4,8675*10^24 кг
R(З б.п.) = 149 261598 км
G = 6,67 * 10^-11 м^3 /кг с^2
Находим силу воздействия Солнца на Венеру:
F (C-B) = G M(С) M(В) /R^2
F (C-B) = (6,67 * 10^-11 м^3 /кг с^2 *1,9885*10^30 кг*4,8675*10^24 кг) /
(1,49261598*10^11 м)^2 = 64,5590884125 *10^43 м^3 кг/ с^2 / 2,22790246375136*10^22 м^2 = 28,97752009475086 *10^21 м кг/ с^2
F (C-B) = 28,97752009475086 *10^21 м кг/ с^2 (1)
Находим силу воздействия Солнца на Землю:
F (C-З) = G M(С) M(З) / R^2
F (C-З) = (6, 67 * 10^-11 м^3 /кг с^2 *1,9885*10^30 кг*5,9726*10^24 кг) /
(1,49261598*10^11 м)^2 = 79,21635571699998 *10^43 м^3 кг/ с^2 / 2,22790246375136*10^22 м^2 = 35,55647386089553 *10^21 м кг/ с^2
F (C-З) = 35,55647386089553 *10^21 м кг/с^2 (2)
Находим относительно Солнца ускорение Венеры.
F (C-B) = 28,97752009475086 *10^21 м кг/ с^2
g(В) = F (C-B) / М(В) = 28,97752009475086 *10^21 м кг/ с^2 / 4,8675*10^24 кг = 5,953265556189185 *10^-3 м / с^2
g(В) = 5,953265556189185 *10^-3 м / с^2 (3)
Находим относительно Солнца ускорение Земли.
g(З) = F (C-З) / М(З) = 35,55647386089553 *10^21 м кг / с^2 / 5,9726*10^24 кг = 5,953265556189185 *10^-3 м / с^2
g(З) = 5,953265556189185 *10^-3 м / с^2 (4)
Как видим ускорение Земли и ускорение Венеры относительно Солнца одинаковое, и равно:
g(В) = g(З) = 5,953265556189185 *10^-3 м / с^2 (5)
К сожалению, во всех случаях на этом расчёт ускорений заканчивается.
В соответствии с третьим законом И. Ньютона и формулой Всемирного тяготения,
согласно общепринятому утверждению, что Солнце притягивает планеты, и планеты притягивают Солнце, рассчитаем ускорение Солнца относительно Венеры:
g(C-B) = F(C-B) / М(С) = 28,97752009475086 *10^21 м кг/ с^2 / 1,9885*10^30 кг
= 14,5725522226557 *10^-9 м / с^2
g(C-B) = 14,5725522226557 *10^-9 м / с^2 (6)
Находим ускорение Солнца относительно Земли:
g(C-З) = F(C-З) / М(C) = 35,55647386089553 *10^21 м кг/ с^2 / 1,9885*10^30 кг = 17,88105298511216 *10^-9 м / с^2
g(C-З) = 17,88105298511216 *10^-9 м / с^2 (7)
Как видим, в соответствии с расчётом, ускорение Солнца к Венере и ускорение Солнца к Земле разные: (6) и (7).
В данный момент подошли к самому трудному моменту в понимании, так как он всегда игнорировался при преподавании во всех учебных заведениях и в учебниках.
Исходя из того, что инерционная масса равна гравитационной массе, гравитационную силу надо рассматривать, как инерционную, то есть силу сопротивления, поэтому ускорения направлены по полю к соответствующим телам, а не наоборот.
Трудно представить, что Солнце может сдвинуть планета Меркурий или Земля. Они Солнце и не сдвигают, просто планеты, находясь в постоянном напряжении взаимодействия, имея разную инерционную массу, сопротивляются подтягиванию самих себя к Солнцу. Солнце сообщает телам одинаковые ускорения, находящимся на одной орбите, за счёт того, что тела имеют разную массу, тела притягивают Солнце с разным ускорением, но так как Солнце настолько массивное, то эти разные ускорения передаётся самим телам в противоположном направлении, которые и падают с разной скоростью.
Это утверждение исходит из третьего закона И.Ньютона.
Силы взаимодействия двух тел равны и противоположно направлены, следовательно, их ускорения направлены в противоположные стороны.
Поэтому результирующее ускорение для Венеры находим:
g(рез.B) = 5,953265556189185 *10^-3 м — 14,5725522226557 *10^-9 м / с^2 =
5953265,556189185 *10^-9 м — 14,5725522226557 *10^-9 м / с^2 = 5953250,983636962*10^-9 м / с^2
g(рез.B) = 5953250,983636962*10^-9 м / с^2 (8)
Результирующее ускорение для Земли находим:
g(рез.З) = 5953265,556189185 *10^-9 м — 17,88105298511216 *10^-9 м / с^2 = 5953247,6751362*10^-9 м / с^2
g(рез.З) = 5953247,6751362*10^-9 м / с^2 (9)
Находим насколько ускорение Венеры к Солнцу больше, чем ускорение Земли к Солнцу:
g(рез.B) — g(рез.З) = 5953250,983636962*10^-9 м / с^2 — 5953247,6751362*10^-9 м / с^2 = 3,308500762*10^-9 м / с^2
g(рез.B) — g(рез.З) = 3,308500762*10^-9 м / с^2
Ускорение Венеры к Солнцу больше, чем ускорение Земли к Солнцу на одном радиусе с Землёй. Следовательно, тела, имеющие меньшую массу, падают быстрее на центральное тело, и на одной орбите находиться не могут. На одной орбите могут находиться только две планеты, имеющие одинаковые массы. Но в природе такой феномен вряд – ли может быть, так как планеты формируются миллиарды лет. А если и есть, то это уникальный случай, так как, даже с небольшой разницей в массе, Венера и Земля отстоят друг от друга на значительном расстоянии.
Почему притягивает большая масса меньшую массу? Потому, что одинаковые массы не притягиваются. Так как у них одинаковые ускорения, направленные в разные стороны.
Поэтому Г.Кавендиш, взяв разные массы для эксперимента, сделал всё правильно.
Заключение.
Следовательно, лёгкие тела с одинаковой орбиты падают быстрее тяжёлых тел на центральное тело, и на одной орбите находиться не могут.
Поэтому орбиты Меркурия, Венеры, Земли расположены в зависимости от массы.
Перестройка планет в зависимости от массы и расстояния продолжается и сегодня
За многие миллионы лет планеты перестроились в соответствии с массами, и влияния внутреннего и внешнего гравитационного воздействия. Перестройка планет по орбитам, в соответствии с массами, приводила к столкновению космических тел.
Выводы. Актуальность работы очевидна. Цели и задачи работы выполнены.
Научная новизна данной работы заключается в том, что проведя сравнительные расчёты, приводится доказательство, что лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел.
Это в корне меняет расчёт взаимодействия космических тел, расчётов, как в галактике, так и галактических скоплений. Отменяется поиск тёмной материи.
Библиографический список:
1. Свободное падение — Википедия /электронный ресурс/ https://ru.wikipedia.org/wiki/Свободное_падение (дата посещения: 05.12.2022 г.)
2. Эксперименты Галилея по падению тел — Википедия /электронный ресурс/ https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксперименты_Галилея_по_падению_тел (дата посещения: 05.12.2022 г.)
3. Эксперимент с падением двух различных тел в вакууме /электронный ресурс/ https://fishki.net/video/1324497-jeksperiment-s-padeniem-dvuh-razlichnyh-tel-v-vakuume.html (дата посещения: 05.12.2022 г.)
4. Спросите Итана: могут ли две планеты существовать на одной орбите? / Хабр /электронный ресурс/
https://habr.com/ru/post/400411/ (дата посещения: 05.12.2022 г.)
Комментарии пользователей:
| 10.12.2022, 18:42 Нечаев Алексей Вячеславович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич! Считаю, что тема, поднятая Вами в статье, интересна для многих читателей и статья должна быть опубликована. С уважением! |
| 11.12.2022, 6:36 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый Алексей Вячеславович! Спасибо за отзыв. Есть надежда, что на эту проблему обратят внимание. С уважением А.Т. Дудин. |
| 23.12.2022, 15:31 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич! Галилей в 1583 г. установил, что в отсутствие сопротивления воздуха все тела падают равноускоренно и в любой точке Земли ускорение всех тел при падении одно и то же [https://scask.ru/a_book_phis_t1.php?id=55]. Вы сами пишете, что «Брайан Кокс в вакуумной камере HASA провёл эксперимент с падением перьев и металлического шара, покрытого пластмассой, и подтвердил одновременность падения тел» и в то же время на основании математических расчетов утверждаете, что «лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел». Однако, опыт базируется на показательствах, которые в производны от случайных обстоятельств, а эксперимент – это логическое рассуждение с несомненным выводом. Поэтому утверждение «Это в корне меняет расчёт взаимодействия космических тел, расчётов, как в галактике, так и галактических скоплений и отменяется поиск тёмной материи» не соответствует истине. |
| 24.12.2022, 21:55 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый Улугбек Товфикович! Спасибо за рецензию. Поясню и приведу дополнительные доказательства. Понятие тёмной материи возникло на несоответствии кеплеровской механики, согласно её скорость звезд при удалении от центра галактики должна уменьшаться. Но звёзды в центре и на периферии спиральных галактик движутся примерно одинаково В рукавах спиральных галактик образуются скопления звёзд, по ходу движения впереди и сзади образуются структуры из звёзд и газа, в которых звёзд должно быть примерно одинаково, но во всех случаях в передней части рукава звёзд больше, чем в задней части рукава за скоплением звёзд. Вроде бы в соответствии с законом тяготения И.Ньютона в каком месте окажется звезда, дело случая? Объяснить этот факт с помощью темной матери оказалось очень проблематично. Оказалось, что объяснить это явление можно с помощью модели MOND. Эта модель предполагает, что ускорение нелинейно и для слабых ускорений гравитация сильнее, чем это следует из закона И. Ньютона. Загадочное движение звезд. Физики поставили под сомнение теорию гравитации — РИА Новости, 15.11.2022 https://ria.ru/20221115/gravitatsiya-1831428617.html В моей работе заявление об отмене поиска тёмной материи вполне правомерно, так как, в соответствии с расчётами, доказано, что более лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел на центральное тело. Если в модели MOND, ещё не доказано, что для слабых ускорений гравитация сильнее, чем это следует из закона И. Ньютона, а заявление сделано? Во всех работах, где ищется отличие от закона тяготения И. Ньютона, как следствие, отменяется поиск тёмной материи. Смысл поиска её пропадает. Швейцарские ученые опровергли темную материю? — SWI swissinfo.ch https://www.swissinfo.ch/rus/sci-tech/космология_швейцарские-ученые-отменили-темную-материю-/44128400 Динамические эффекты масштабной инвариантности пустого пространства: падение темной материи? — IOPscience https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aa92cc Выдвинута новая теория гравитации, альтернативная темной материи | Атомная энергия 2.0 https://www.atomic-energy.ru/news/2022/07/12/126287 Неожиданно: новые данные подтверждают модифицированную теорию гравитации | Пикабу https://pikabu.ru/story/neozhidanno_novyie_dannyie_podtverzhdayut_modifitsirovannuyu_teoriyu_gravitatsii_7953546 В соответствии с законом тяготения И. Ньютона, каждый объект создаёт гравитационное поле, сила притяжения распространяется на любые расстояния и действует между любыми телами. Закон тяготения И.Ньютона применялся, игнорируя ускорения, создаваемые малыми телами, так и писали: «…ими можно пренебречь». До «пренебрегались», выйдя на уровень галактик, потребовалась тёмная материя. В рукавах спиральных галактик из скоплений звёзд, звёзды с меньшей массой перемещаются в переднюю часть рукава, а звёзды большей массы перемещаются в заднюю часть рукава. Но так как звёзд в передней части рукава становиться больше, и масса их больше, чем в задней части рукава, то скорость рукава в передней части замедляется. Поэтому скорости звёзд в рукаве выравниваются. Земля сообщает всем падающим телам одинаковое ускорение, не зависимо от их массы. А каждое падающее тело в зависимости от массы сообщает своё ускорение Земле. Разница в массах пробных тел настолько мала, что эти ускорения заметить на глаз невозможно, речь должна идти о пробных телах, отличающихся в массе на порядки, а точность измерения должна быть 10^- 20 и выше. Такую точность измерений проблематично обеспечить даже лазерным лучом. Осталось провести только расчёты и принять их к сведению. Эксперимент с падением дробинки, кусочка резины и пёрышка в метровой вакуумной трубке с визуальным наблюдением заведомо обречён на обман. Все массы измеряются в граммах, то какую разницу в падении можно обнаружить? Эксперимент без расчёта это не эксперимент. А утверждать об одинаковом ускорении падающих тел с разной массой, это отрицать взаимодействие тел. Это равносильно утверждать, что нуклоны большего тела притягивают нуклоны меньшего тела, при этом нуклоны меньшего тела на большее тело не действуют. Для расчёта возьмём пробное тело m(1) = 1 гр = 0,001 кг = 10^-3 кг и пробное тело m(2) = 10 кг Масса Земли: M = 5,9726 *10^24 кг Средний радиус Земли: r = 6371,0 км Высота сбрасывания груза над Землёй = 10 м R = r + h = 6371000 м + 10 м = 6371010 м = 6,37101 * 10^6 м G = 6,67430 *10^-11 м^3 / кг с^2 По формуле тяготения И. Ньютона определим ускорения пробных тел Землёй. F(1) = G Mm(1) / R^2 F(1) = m(1) g(З) = G Mm(1) / R^2 g(З) = G M / R^2 g(З) = 6,67430 *10^-11 м^3 / кг с^2 * 5,9726 *10^24 кг / (6,37101 * 10^6 м)^2 = 0,9820929197580721 *10 м/с^2 g(З) = 9,820929197580721 м/с^2 С таким ускорением Земля притягивает пробное тело m(1) Находим ускорение, с которым Земля воздействует на пробное тело m(2) F(2) = G Mm(2) / R^2 F(2) = m(2) g(З) = G Mm(2) / R^2 g(З) = G M / R^2 g(З) = 6,67430 *10^-11 м^3 / кг с^2 * 5,9726 *10^24 кг / (6,37101 * 10^6 м)^2 = 0,9820929197580721 *10 м/с^2 g(З) = 9,820929197580721 м/с^2 Как видим, Земля не зависимо от массы любому пробному телу сообщает одинаковое ускорение: g(З) = 9,820929197580721 м/с^2 Находим, каким ускорением воздействует на Землю пробное тело m(1). F = G Mm(1) / R^2 F = M g(1) = G Mm(1) / R^2 g(1) = G m(1) / R^2 g(1) = 6,67430 *10^-11 м^3 / кг с^2 * 10^-3 кг / (6,37101 * 10^6 м)^2 = 1,644330642865874* 10^-26 м/с^2 g(1) = 1,644330642865874* 10^-26 м/с^2 Находим, каким ускорением воздействует на Землю пробное тело m(2). F = G Mm(2) / R^2 F = M g(2) = G Mm(2) / R^2 g(2) = G m(2) / R^2 g(2) = 6,67430 *10^-11 м^3 / кг с^2 * 10 кг / (6,37101 * 10^6 м)^2 = 1,644330642865874* 10^-22 м/с^2 g(2) = 1,644330642865874* 10^-22 м/с^2 g(1) = 1,644330642865874* 10^-26 м/с^2 Как видим, разница в ускорениях на 4 порядка, эти ускорения очень малы и на Земле они значения не имеют ими можно пренебрегать, но для космоса этот результат имеет огромное значение. Результирующее ускорение для лёгкого тела будет больше, чем для тяжёлого тела: g(З) — g(1) > g(З) — g(2) Лёгкие тела и на Земле падают быстрее тяжёлых тел, но этот факт не доступен для измерения. С уважением А.Т. Дудин. |
| 27.12.2022, 16:40 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич! 1) Модифицированная ньютоновская динамика МОНД (Modified Newtonian dynamics) — это гипотеза, которая предлагает модификацию закона всемирного тяготения Ньютона для учета наблюдаемых свойств галактик [https://en.wikipedia.org/wiki/Modified_Newtonian_dynamics]. Большинство астрофизиков принимают темную материю Цвикки в качестве объяснения кривых вращения галактики[https://www.youtube.com/watch?v=UPVGDXNSBZM] на основе общей теории относительности и ньютоновской механики и привержены решению темной материи проблемы недостающей массы.Важнейшее подтверждение ОТО — экспериментальное обнаружение гравитационных волн, возникших при столкновении двух нейтронных звезд в 2016 году (Нобелевская премия мира по физике в 2017 г.). 2) Ускорение свободного падения является важной геофизической величиной, которая определяется формой планеты и распределением масс в ней, скоростью вращения планеты вокруг своей оси, широтой местности. Ускорение свободного падения можно определить наиболее точным баллистическим методом (падение тела в вакууме), измеряемое интерферометрическими методами с относительной погрешностью порядка 10-7 – 10-6 или при помощи маятника Бесселя[Определение ускорения свободного падения при помощи маятника Бесселя : методические указания для выполнения лабораторных работ/Томск : Изд. ТГУ, 2022. – 12 с]. Любое тело, если его ничего не поддерживает, падает на поверхность Земли, постоянно [https://videouroki.net/video/06-svobodnoe-padenie-tel-dvizhenie-tela-pod-uglom-k-gorizontu.html], т.к. сила тяжести F = mg где: F — сила тяжести (Н); m — масса тела (кг); g — ускорение свободного падения (м/с²), на Земле g=9,81 м/с². Ускорение свободного падения на каждой планете солнечной системы имеет различную величину. Ускорение свободного падения равно: на Меркурии g=3,7 м/с², на Венере g=8,87 м/с², на Марсе g=3,711 м/с², на Юпитере g=24,79 м/с², на Сатурне g=10,44 м/с², на Уране g=8,69 м/с², на Нептуне g=11,15 м/с², на Нептуне g=0,658 м/с². Время, за которое тело достигнет поверхности той или иной планеты, зависит от ускорения свободного падения [https://lusana.ru/presentation/37467] и не зависит от массы падающего тела. |
| 28.12.2022, 17:00 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич! Рекомендую Вам посмотреть видеофильм доктора физико-математических наук, ведущего научного сотрудника РАН Вячеслава Докучаева про темную материю [https://www.youtube.com/watch?v=WXKAMTBbXAc]. С уважением, Ашрапов У.Т. |
| 31.12.2022, 8:48 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый Улугбек Товфикович! Спасибо за отзывы, рекомендуемый и противопоставленный материал. Всё дело в том, что некоторые авторы пытаются поставить тёмную материю в основу, это выглядит так, что поставить телегу впереди лошади, при этом, не предлагая решения проблем с гравитационным взаимодействием. Тёмная материя введена от «несоответствия» вращения звёзд в рукавах галактик всемирному закону тяготения И. Ньютона. В моей работе показано, что закон тяготения И.Ньютона использован не в полной мере, открывается полнота применения закона И. Ньютона, при этом нет, не каких модернизаций закона. Все расчёты проведены, оспорить можно, только найдя ошибки в расчётах, или же продолжать утверждать, что центральное тело притягивает малое тело, а малое тело на центральное тело не оказывает взаимодействия. При этом продолжаем считать по закону тяготения И.Ньютона, но исключая взаимодействие малого тела? Данная работа направлена на полноту применения закона тяготения И. Ньютона, за пределами планеты, если на Земле ускорение падения тел разной массы «допустимо» считать одинаковым, то космические тела и системы рассчитывать с такой ошибкой не допустимо. В результате получаем совсем другие силы взаимодействия и ускорения тел. Дать рецензию на такой материал, большая ответственность, и мало, кто способен её взять на себя, не кому не хочется «сесть в лужу». В принципе на весь рекомендуемый и противопоставленный материал ответ дан, но чтобы не у кого не было сомнений пройдёмся по ссылкам: «1) Модифицированная ньютоновская динамика МОНД (Modified Newtonian dynamics) — это гипотеза, которая предлагает модификацию закона всемирного тяготения Ньютона для учета наблюдаемых свойств галактик [_https://en.wikipedia.org/wiki/Modified Newtonian_dynamics]». Короткий ответ. Гипотеза MOND исключает тёмную материю. «Большинство астрофизиков принимают темную материю Цвикки в качестве объяснения кривых вращения галактики…» Тёмная материя Цвикки, настолько проблематична, что брать её за основу в качестве объяснения, преждевременно. Цвикки ввёл понятие тёмная материя, строя расчёты массы галактик внутри скопления по их вращению, превышающее ожидаемое по их светимости в 400 раз. Проведя тот же самый расчёт сегодня, найдена существенная ошибка в показателях. Введя понятие тёмной материи, не было определено её свойств. Цвикки свои выводы сделал, наблюдая скопление галактик Кома в 1933 г. После его наблюдений и выдвинутой теории обнаружены сотни галактик в этом скоплении и на сегодня их количество более 1000. Каждая галактика имеет пылегазовые облака в поперечниках в несколько световых лет, мог их учесть Цвикке? Галактики окружены сильными магнитными полями, которые так же не учитывались при вращении. В настоящее время вокруг галактик обнаружено гало, в некоторых случаях превышающее размер галактики в 2 раза. Так что в тёмную материю по Цвикки вошла вся материя, которая была не видимой для него. В скоплении галактик Кома, находятся, как дисковые галактики, так и спиральные галактики, и к определению их масс подходить с одной меркой? Наблюдения Цвикки проводил в 1933 г., а границу скопления галактик Кома начали определять только в 1955 г. «[https://www.youtube.com/watch?v=UPVGDXNSBZM] на основе общей теории относительности и ньютоновской механики и привержены решению темной материи проблемы недостающей массы.Важнейшее подтверждение ОТО — экспериментальное обнаружение гравитационных волн, возникших при столкновении двух нейтронных звезд в 2016 году (Нобелевская премия мира по физике в 2017 г.)». Доктор Крупа рассматривает рождение звёзд, как рождение двойных систем, отрицает тёмную материю, утверждает, что эффективная гравитация должна быть неньютоновской в сверхслабых полях. «2) Ускорение свободного падения является важной геофизической величиной, которая определяется формой планеты и распределением масс в ней, скоростью вращения планеты вокруг своей оси, широтой местности. Ускорение свободного падения можно определить наиболее точным баллистическим методом (падение тела в вакууме), измеряемое интерферометрическими методами с относительной погрешностью порядка 10-7 – 10-6 или при помощи маятника Бесселя[Определение ускорения свободного падения при помощи маятника Бесселя : методические указания для выполнения лабораторных работ/Томск : Изд. ТГУ, 2022. – 12 с]. Любое тело, если его ничего не поддерживает, падает на поверхность Земли, постоянно [https://videouroki.net/video/06-svobodnoe-padenie-tel-dvizhenie-tela-pod-uglom-k-gorizontu.html], т.к. сила тяжести F = mg где: F — сила тяжести (Н); m — масса тела (кг); g — ускорение свободного падения (м/с²), на Земле g=9,81 м/с². Ускорение свободного падения на каждой планете солнечной системы имеет различную величину. Ускорение свободного падения равно: на Меркурии g=3,7 м/с², на Венере g=8,87 м/с², на Марсе g=3,711 м/с², на Юпитере g=24,79 м/с², на Сатурне g=10,44 м/с², на Уране g=8,69 м/с², на Нептуне g=11,15 м/с², на Нептуне g=0,658 м/с². Время, за которое тело достигнет поверхности той или иной планеты, зависит от ускорения свободного падения [https://lusana.ru/presentation/37467] и не зависит от массы падающего тела». Здесь нет, не чего нового, ускорение свободного падения, определяемое с помощью интерферометрических методов с точностью 10^-7 зафиксировать разницу ускорений свободного падения при разной массе не могут. В моем ответе от 24.12.2022 г. проведён расчёт, где точность измерения должна быть не менее 10^-22, а в работе выполнен расчёт ускорений свободного падения Земли и Венеры с одной орбиты на Солнце, то требуемая точность измерения должна быть не менее 10^-9. На основе справочных данных ускорения свободного падения на планеты, нельзя делать категорический вывод, что ускорение свободного падения от массы падающего тела не зависит. Поздравляю с Новым годом, желаю Здоровья, Благополучия, Новых Идей и Творческих Успехов. С уважением А.Т. Дудин. |
| 31.12.2022, 13:05 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич, взаимно Поздравляю с Новым Годом, желая крепкого здоровья, энтузиазма и творческих успехов! С уважением, Ашрапов У.Т. |
| 28.02.2023, 19:10 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Греческий учёный и философ Аристотель утверждал, что тяжёлые тела падают быстрее, чем легкие. Он говорил, что камни падают быстрее, чем птичьи перья, кусок дерева падает быстрее, чем опилки, а это он объяснял, что чем больше предмет, тем быстрее он падает. Итальянский учёный Галилео Галилей понял, что Аристотель не учитывал сопротивление воздуха и провёл свои опыты по сбрасыванию шаров разной массы с Пизанской башни (подлинно не установлено) и катания шаров по наклонной плоскости. В результате проведённых опытов он пришёл к выводу, что тела разной массы из разных материалов падают с одинаковым ускорением. Дэвид Скотт астронавт Аполлона -15 на Луне провёл эксперимент, взял перо и молоток и одновременно их опустил с одинаковой высоты, чем подтвердил, что они падали с одинаковым ускорением. Физик Брайан Кокс в вакуумной камере НАСА провёл эксперимент и подтвердил, что перья и шар боулинга падают одновременно. Все эти опыты и эксперименты проводились, где точность измерения определялась визуально. «Для эксперимента использовались грузы – полые 300-граммовые платиново-родиевые цилиндры, вложенные в 400-граммовые полые цилиндры из титанового сплава. Кроме того, аналогичные измерения проводились еще одним идентичным акселерометром для пары цилиндров одинакового состава, платиново-родиевых. Грузы удерживались в герметичной защитной камере за счет электростатических сил и многие месяцы свободно падали, двигаясь вместе со спутником MICROSCOPE по околоземной орбите высотой более 700 км. Результат этой работы оказался тем же, что и некогда у Галилея: никакой разницы в движении между грузами не накопилось». Акселерометрами не обнаружено разницы в падении этих грузов. Точность измерения в сотни раз выше, чем визуально. Базовый принцип теории относительности выдержал новую строгую проверку — Naked Science https://naked-science.ru/article/physics/printsip-teorii-otnositelnosti-vyderzhal-proverku Сравнить точность измерения эксперимента с точностью измерения визуально? Надо признать, что эксперимент крайне спорный. Вопрос о том, что тела падают не одновременно и принцип эквивалентности нарушается для науки остаётся открытым. Эксперименты в космосе очень дорогие. Есть метод (способ) провести такой эксперимент на Земле, который с большой точностью покажет, что тела разной массы падают с разным ускорением. Все знают песочные часы и водяные часы. Вот ими и воспользуемся. Для эксперимента возьмём сжиженный газ водород и сжиженный газ радон, или сжиженный газ азот и сжиженный газ радон. Водород — атомная масса: 1,00784. Радиус атома 53 пм. Азот – атомная масса: 14,00643. Радиус атома 75 пм. Радон – атомная масса: 222,0176. Радиус атома 214 пм. Калибруем проходное отверстие в часах, например для водорода и радона. Радиус атома радона 214 пм. Радиус атома водорода 53 пм. 214 пм / 53 пм = 4,037735849056604 Калиброванное отверстие в жидкостных часах для радона должно быть больше, чем для жидкого водорода в 4, 0377 раза. Если взять в часах одинаковые отверстия, то надо с этим коэффициентом пересчитать количество проходимых атомов через сечение отверстия в единицу времени. Заливаем одинаковый объём жидкого водорода в часы для жидкого водорода и такой же объём радона в часы для жидкого радона. Так как более лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел, то весь жидкий водород быстрее пройдёт из верхней ёмкости часов в нижнюю часть, чем жидкий радон. По разнице времени можно рассчитать разницу ускорений их свободного падения. Этот же эксперимент можно провести на жидких металлах, например: литии и ртути. Литий – атомная масса: 6,938 Радиус атома 145 пм. Ртуть – атомная масса: 200,592. Радиус атома 157 пм. 157 пм /145 пм = 1,082758620689655 Калиброванное отверстие в жидкостных часах для ртути должно быть больше, чем для жидкого лития в 1,083 раза. С минимальными затратами в земных условиях ставиться эксперимент, в котором определяется ускорение свободного падения для лёгких и тяжёлых веществ. 28. 02. 2023 г. С уважением А.Т. Дудин. |
| 3.04.2023, 20:38 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Как обычно, у этого автора, бред. «Гравитационную силу надо рассматривать, как инерционную, то есть силу сопротивления»,»планеты, находясь в постоянном напряжении взаимодействия, . сопротивляются подтягиванию самих себя к Солнцу», «тела притягивают Солнце с разным ускорением, но . эти разные ускорения передаётся самим телам» — мдааа. Еще и возмущается, что этот выверт псевдологики «игнорировался при преподавании во всех учебных заведениях и в учебниках». Отдельно поразителен вывод: автор «доказал», что чем легче планета, тем ближе к Солнцу она должна находиться. Видимо, Сатурна с Нептуном не существует, что уж говорить об астероидах. |
| 4.04.2023, 20:32 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый Борис Иосифович! Вы сначала разберитесь в своём бреде, а потом будите разбираться у других. Если Вам что – то не дано понять, то это не значит, что это не верно. Если Вы тяните стену резиновым жгутом и потеряли опору, то Ваше ускорение будет направлено в сторону стены. «Отдельно поразителен вывод: автор «доказал», что чем легче планета, тем ближе к Солнцу она должна находиться. Видимо, Сатурна с Нептуном не существует, что уж говорить об астероидах…» Планеты Сатурн и Нептун показывают, что они находятся под внешним гравитационным воздействием. Если рассматривать расположение спутников планет, то видим, что пояс крупных спутников находиться по «центру», от этого пояса в сторону планеты массы спутников уменьшаются, и во внешнюю сторону массы спутников уменьшаются. |
| 5.04.2023, 19:24 Цорин Борис Иосифович Отзыв: «Если Вы тяните стену резиновым жгутом и потеряли опору, то Ваше ускорение будет направлено в сторону стены» — о, Земля опору потеряла, караул. «Планеты Сатурн и Нептун показывают, что они находятся под внешним гравитационным воздействием» — ух они иноагенты. |
| 5.04.2023, 19:25 Цорин Борис Иосифович Отзыв: «Если рассматривать расположение спутников планет, то видим, что пояс крупных спутников находиться по «центру», от этого пояса в сторону планеты массы спутников уменьшаются, и во внешнюю сторону массы спутников уменьшаются» — а то, что Европа, находясь между Ганимедом и Ио, меньше их обоих по массе, несомненно, объясняется уже их гравитационным воздействием, да? |
| 6.04.2023, 1:15 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Ликбез. Верно ли, что ускорение свободного падения зависит от массы и меньшего тела? Да верно, в изолированной замкнутой системе. На практике же любая звезда/планета одновременно притягивается в разные стороны бесконечно большим количеством меньших или далеких тел, но влияние большинства из них не может быть замечено. Верно ли, что центростремительное ускорение зависит от массы планеты? Да, верно, чем больше масса, тем больше ускорение (а не как описано в статье). Влияет ли эта зависимость на расстояние от планеты до Солнца? Да, влияет, в микроскопических масштабах. Открыл ли эту зависимость Дугин А.Т.? Нет, это де-факто поправка Ньютона к третьему закону Кеплера. Можно ли из этой зависимости сделать вывод, что более маленькие планеты будут ближе к Солнцу? Нет, нельзя, так как радиус орбиты зависит от скорости движения планеты, а масса планеты влияет крайне мало. Всегда ли соблюдается закономерность «большие спутники далеко от центрального тела, маленькие либо близко, либо очень далеко»? Нет, у других звезд есть газовые гиганты, которые ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу. Фобос больше Деймоса, а к Марсу ближе. И т.д. Почему же у Солнца нет газового гиганта близко к Солнцу? Потому что нам повезло: если бы был, то нас бы тут не было. Почему же у всех планет-гигантов в Солнечной системе на низких орбитах находятся исключительно маленькие спутники? Видимо, это связано с тем, как эти спутники появились. Кроме того, приливные силы увеличивают радиус орбиты, и на более крупные тела это влияет сильнее, так что если несколько спутников образовались разрушением одного, то более крупные осколки со временем уходят дальше. А вообще в статье есть верные рассуждения? До слов «в данный момент подошли» идут условно верные, но малоосмысленные вычисления (условно — потому что точность записи результата превышает точность исходных данных), потом — поток бреда. |
| 7.04.2023, 19:23 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый, Улугбек Товфикович! Спасибо, что Вы вернулись ещё раз к этой статье. Вы рассмотрели данную статью с другой точки зрения и взяли на себя ответственность дать заключение, что: «Актуальность работы очевидна. Цели и задачи работы автором выполнены. Рекомендую к публикации в журнале Sci-article.ru.» И в этом Вы правы. А, то, что данная статья актуальна, — это факт, который подтверждается разными сайтами, даже и теми, которые Вы приводили. К сожалению, данное заключение сделано в отзыве, а не в разделе рецензий, поэтому не даёт права к публикации. А, чтобы не было сомнений, напомню, что мною приведён расчёт в отзыве от 24.12.2022 г. 21.55, для Солнечной системы расчёт приведён в статье. Кроме того в отзыве от 28.02. 2023 г. 19.10 приведён способ (метод) проверки данных утверждений. С уважением А.Т. Дудин. |
| 8.04.2023, 2:41 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Александр Тимофеевич, желаю Вам долголетия, крепкого здоровья и дальнейшего энтузиазма! С уважением, Ашрапов У.Т. |
| 8.04.2023, 7:00 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемый, Улугбек Товфикович! Спасибо! Взаимно! Благодарю за терпеливую продолжительную дискуссию и предоставленные материалы. С уважением А.Т. Дудин. |
| 9.04.2023, 13:23 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Улугбек Товфикович, вы бы, прежде чем хвалить бред, дочитывали его дальше первых строк, а то вот порадовали Вы человека — и он сейчас с удвоенным энтузиазмом дальше бред писать будет. Автор «статьи» как раз утверждает, что перо будет быстрее падать. ) |
| 9.04.2023, 19:27 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: «Тяжелое» тело падает в воздухе быстрее, чем «легкое». В вакууме оба тела одинаково ускоряются к Земле из-за гравитации. В 1659 г. Роберт Бойль подтвердил экспериментом, что тела разной массы в вакууме падают с одинаковой скоростью. Настоящее «свободное падение» возможно только в вакууме, где не могут действовать только силы тяжести и опыты такого рода проводятся в исследовательском центре НАСА, штат Огайо. Ускорение свободного падения равняется 9,81 м/с². В атмосфере ускорение свободного падения — 9,832 м/с² на полюсах, до 9,78 м/с² на экваторе. Человек, который выпрыгивает из самолета, замедляет свое падение благодаря аэродинамическому сопротивлению. Коренастый парашютист прыгун, падает с более высокой конечной скоростью, чем его высокий коллега. Чтобы падать с той же скоростью, выполняя то, что парашютисты называют «относительной работой», низкий, тяжелый прыгун «вырастает», пытаясь поймать больше воздуха, увеличить сопротивление и замедлить спуск, в то время как высокий, легкий прыгун подтягивает колени и подтягивает руки, чтобы «стать меньше» и уменьшать сопротивление, чтобы падать быстрее. То, что автор пишет в научной новизне данной работы, что проведя сравнительные расчёты, приводится доказательство, что лёгкие тела падают быстрее тяжёлых тел не соответствует действительности, о чем я писал 23.12.2022г. и 27.12.2022г. Так как данная статья не была опубликована в журнале, то это обстоятельство дает мне право в отзыве написать, что цели и задачи работы автором выполнены и желать Дудину А.Т. долголетия, творческих успехов и дальнейшего энтузиазма. |
| 11.04.2023, 15:30 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Все-таки не дочитали. |
| 11.04.2023, 18:59 Ашрапов Улугбек Товфикович Отзыв: Уважаемый Борис Иосифович, я внимательно дочитал статью. В настоящее время косвенных доказательств существования темной материи множество и все они основаны на аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик. Учеными доказано, что темная материя состоит на 4,9% из обычной барионной материи, на 26,8% — из темной материи и на 68,3% — из темной энергии. Согласно теории плазменной космологии, разработанной Нобелевским лауреатом по физике Ханнесом Альфвеном, Вселенная заполнена проводящей плазмой по которой курсируют гигантские токи, в галактических масштабах оказывающие на вещество большее влияние, чем гравитация. Данная теория объясняет практически все, связанное с темной материей — https://indicator.ru/label/temnaya-materiya. Дудин А.Т. в статье не верно излагает, что его работа в корне меняет расчёт взаимодействия космических тел, расчётов, как в галактике, так и галактических скоплений и отменяется поиск тёмной материи. Расчеты можно проводить сколько угодно и чего угодно, однако эксперимент – это логическое рассуждение с несомненным выводом. А мое желание Дудину А.Т. долголетия, творческих успехов и дальнейшего энтузиазма будут способствовать к действию написания им других, более правдоподобных статьей для широкого круга читателей. |
| 11.04.2023, 20:58 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Видите ли, Дудин А.Т. вряд ли способен писать «более правдоподобные» статьи. А «способствовать к действию написания» в данном случае — все равно что награждать алкоголика за очередной запой. |
| 12.04.2023, 12:55 Дудин Александр Тимофеевич Отзыв: Уважаемые оппоненты в этой работе Вы исчерпали свой научный потенциал и не только. Я приглашаю Вас в следующую тему: «Убегающие звёзды» https://sci-article.ru/stat.php?i=1675158009 С уважением А.Т. Дудин. |
| 12.04.2023, 13:47 Цорин Борис Иосифович Отзыв: Вот видите, Улугбек Товфикович, Вы похвалили — и он меньше чем за неделю накропал новую статью, где ссылается на бред из этой статьи и в результате продуцирует новый бред. |
Скажите пожалуйста, что быстрее упадет на землю, тяжелый или легкий предмет? если можно обоснуйте! Очень нужно!
Ну нифига ж себе! Оказывается физику в школе учили 3 из 5 . Остальны по подворотням водку пили илми целовались. .
В ВАКУУМЕ или с небольшой высоты неразлапистые предметы, когда сопротивление воздуха движению мало — все предметы падают с одинаковым ускорением и скоростью, и упадут ОДНОВРЕМЕННО.
Доказал это ещё Галилей.
Если существенно сопротивление воздуха, то при одинаковой форме быстрее упадёт более тяжёлый, ну а если форма разная — тут уже сложные аэродинамические расчёты нужны, например человек с парашютом буде падать гораздо медленне, чем выпавшая у него из кармана гораздо более лёгкая зажигалка .
ТОТ факт что все тела падают одинаково не зависимо от массы является следствием так называемой ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ инертной и тяжёлой масс (в выражение для тяготения и в выражение для ускорения входит одна и та же величина — масса) . Почему это так — до конца непонятно, но поскольку на этом утвердении базируется современная физика (Общая теория относительности) сам факт проверен с какой-то совершенно умопомрачительной точностью
Остальные ответы
Если с разных высот, то возможны варианты.
Конечно тяжелый.
тяжелый. Так как скорость падения равна массе тела умноженной на силу притяжения земли.
Время и скорость падения не зависит от массы
оба тела упадут одинаково
знаю только что в вакууме — одинаково
Скорость падения будет больше зависеть от воздуха на пути. Напр. парашют весит 10 кг, но падать будет очень медленно, а 5кг кусок железа упадет быстро.
Если бы воздуха не было, и парашют и кусок железа падали бы с одинаковой скоростью.
Источник: Школьная физика.
карбоксигемоглобин прав! Скорость падения тел Зависит от аэродинамических характеристик и плотности атмосферы. Без атмосферы тела падают одинаково быстро)
Конечно же быстрее упадёт тяжёлый, ведь в данном случае
F=mg, т. е сила притяжения прямо пропорциональна массе тела (m) умноженной на ускорение свободного падения (g), g всегда постоянна, следовательно сила тем больше, чем больше масса тела. А чем выше сила, тем меньше времени надо предмету чтобы упасть
Если не учитывать сопротивление воздуха, то одновременно упадут. А если учитывать, то медленнее будет падать тот, у кого больше площадь проекции на горизонтальную плоскость. А ещё точнее — нужно учитывать ещё и аэродинамику. От массы, как видим, ВООБЩЕ НИЧЕГО НЕ ЗАВИСИТ.
Прямо сегодня, встаю на стул и роняю одинаковые коробки спичечные (один пустой, второй с дробью), тяжелый падает ГОРАЗДО быстрее.
Одинаково они упадут ТОЛЬКО В вакууме. Сопротивление воздуха, сильнее тормозит легкие предметы.
на самом деле -и тяжелый предмет будет падать медленно, нарриер, подьемный кран во время урагнана у нас упал в Люберцах — казалось, прошла вечность перед тем как он достиг земли
одинаково только в вакууме, или тут люди думают, что если пёрышко кинуть с крыши дома и подшипник металлический они типа одинаково упадут?))))
Михаил Ротов: » одинаково только в вакууме, или тут люди думают, что если пёрышко кинуть с крыши дома и подшипник металлический они типа одинаково упадут?».
Тут разные вещи здесь перо парусит поэтому падает медленно и масса здесь не имеет значения. Вот например парашютист с закрытым парашютом падает с одной скоростью, а с открытым парашютом скорость падения медленнее. Но ведь масса его не меняется.
«Удивительная физика». Глава из книги
Все, наверное, еще из школьных учебников помнят, что великий ученый древности Аристотель утверждал: легкие тела падают медленнее тяжелых. Кстати, в этом может легко убедиться каждый из нас, даже не выходя из комнаты. Но Галилей будто бы доказал, что и легкие, и тяжелые тела падают совершенно одинаково.
Молодой Галилей (портрет кисти Тинторетто, 1604)
Раз уж речь снова пошла о Галилее, не мешало бы нам познакомиться кратко с его биографией. Ведь о Галилее думают и пишут кто что хочет. Вот результаты опроса автором своих студентов о том, кто такой Галилей:
– это тот ученый, которого инквизиция сожгла на костре за проповедование учения Коперника;
– это тот мученик, который сидел в каземате в инквизиционной тюрьме, а на суде, топнув ногой, крикнул: «И все-таки Земля движется!», за что ему накинули срок;
– это ученый, придумавший подзорную трубу, называемую с тех пор «трубой Галилея»;
– это тот ученый, который первым сформулировал закон инерции, который почему-то называется «законом Ньютона».
Были и такие ответы, где Галилей представлялся монахом-отшельником; ученым, обнаружившим, что Земля круглая; тем, кто впервые доказал вращение Земли вокруг Солнца; был даже такой респондент, который утверждал, что Галилей — воспитатель Иисуса Христа, которого из-за этого называли «галилеянином».
Галилей в темнице (художник Пилоти, 1870)
Более того, широко известны картины «Галилей в темнице» художника Пилоти, а особенно картина «А все же движется!» художника Гаусмана, где изображен суд инквизиции над героическим ученым.
Откуда все это? Почему именно Галилей оказался объектом столь разноречивых мнений, причем совершенно неверных? Ни одно из приведенных выше мнений не верно. Не сжигали Галилея на костре, не сидел он в каземате, не применялись к нему пытки, не топал он ногой, восклицая: «А все-таки Земля движется!» — это все мифы и легенды. Да, были у него столкновения с инквизицией, но общий язык был быстро найден. Из протокола заседания инквизиционной комиссии следует, что Галилея только «увещевали», и он быстро согласилсяс этими «увещеваниями». Когда же Галилей высказал папе Павлу V свое опасение, что его будут беспокоить и впредь, то папа утешил его, сказав, что он может жить спокойно, потому что он пользуется таким весом в глазах папы, что пока он, папа, жив, Галилею не грозит никакая опасность.
Нужно лишь отметить, что правда взаимоотношений Галилея и инквизиции была определена лишь путем анализа оставшихся документов с помощью новейших средств — рентгена, ультрафиолетового излучения, даже графологического исследования в 1933 г. Дело в том, что документы, относящиеся к процессу Галилея, были неоднократно подчищены, фальсифицированы самым хитрым способом, причем часть строк оказалась подлинной, а часть — вписанной уже после. Но правда была восстановлена, и она не в пользу принципиальности и героизма Галилея. Так что картины о Галилее могут иметь только художественную ценность.
Музей «Трибуна Галилея» во Флоренции
Рис. 34. «Падающая» башня в Пизе, с которой Галилей якобы сбрасывал грузы
В 1589 г. 25-летний Галилей был назначен профессором университета в Пизе. В этом же университете Галилей и получил свое образование; правда, 3 года проучившись на медика, он потом передумал и занялся математикой и астрономией. Автор не зря это отмечает: сомнения и «передумывания» очень уж характерны для Галилея. В 1597 г. при переписке с Кеплером Галилей получает в подарок от великого астронома только что вышедшую его книгу «Космографическая тайна», где Кеплер развивал учение Коперника, и предложил ему, Галилею, делать то же. Но Галилей даже не ответил на последнее письмо Кеплера, испугавшись того, что переписка с протестантом Кеплером могла набросить на него тень в глазах церкви. Очень уж осторожен был «герой-мученик».
Галилей с изготовленным им телескопом (художник Ройтер)
К тому же периоду пребывания Галилея в Пизе относится миф о том, что ученый делал опыты по бросанию тяжелых тел с наклонной Пизанской башни (рис. 34). Невероятность этого мифа, как подчеркивают исследователи Галилея, состоит в том, что ученый, ведший очень скрупулезные записи своих наблюдений и опытов, ни словом об этом не упоминает. Он просто катал тяжелые шары по желобу, это было.
В Пизанском университете Галилей получает жалованье в 60 флоринов в год, но ему этого показалось мало и он, бросив «альма-матер», переезжает в Падую, где ему предложили втрое больший оклад. И вдруг ему назначают оклад аж в 1 тысячу флоринов и пожизненно закрепляют за ним кафедру в университете за то, что он «изобрел» подзорную трубу и предоставил ее в распоряжение венецианского правительства. Это произошло в 1609 г., а за год до этого подзорную трубу изобрел (но уже без кавычек) голландец Иоганн Липпершей (1570–1619) и запатентовал ее в Нидерландах, о чем Галилею было известно, а венецианскому правительству — нет (рис. 35). Это что касается мифа о подзорной «Галилеевой» трубе.
Рис. 35. Телескопы Галилея, изобретенные и запатентованные за год до него И. Липпершеем
Им действительно открыты спутники Юпитера (с помощью «Галилеевой», а вернее, Липпершеевой трубы). Он верноподданически посвятил их герцогу Тосканскому Козимо II Медичи, назвав после многочисленных согласований с администрацией герцога «Медичиевыми звездами». Это не вызвало восторга ученых — коллег Галилея, но акции Галилея сильно возросли, и уже последовал заказ от самого короля Генриха IV на название следующей звезды.
И на всякий случай: Иисуса Христа называли «галилеянином» не за то, что он был (чего не могло быть хронологически) последователем Галилея, а за то, что происходил из иудейской провинции Галилея.
Об ошибках Галилея в определении «инерционного» движения уже говорилось выше. Да и доказательство того, что тяжелые и легкие тела падают одинаково быстро, сформулированное Галилеем, также оказалось неверным.
Тяжелые тела падают быстрее, чем легкие, — эта совершенно правильная мысль Аристотеля уже почти 500 лет, со времени Галилея, считается ошибочной. Не верьте на слово даже Галилею, проверьте сами. Что, пушинка и гиря, выброшенные из окна, приземлятся за одно и то же время? Ах, сопротивление воздуха мешает? Тогда проведите этот же опыт хоть на Луне, где почти нет атмосферы, да только время падения измеряйте поточнее. И увидите, что даже в вакууме тяжелые тела падают быстрее легких, а детям в школах уже сотни лет морочат голову, что гиря и пушинка падают за одно и то же время.
Что же такое «время падения тела?» Это время, прошедшее между моментом освобождения тела (отпусканием груза) и его приземлением (прилунением и т. д.). Определим его. По закону всемирного тяготения на груз и на саму планету (Землю, Луну, астероид, и т. д.) действуют одинаковые по величине и направленные друг к другу силы:
где γ — гравитационная постоянная;
М, m — массы планеты и груза;
r — расстояние между центрами масс этих тел.
Ускорение груза: aгр = F/m, ускорение планеты: aпл = F/M. (ускорения для простоты считаем постоянными). Скорости груза и планеты:
где t — время.
Скорость сближения этих тел (скорость падения): Vпад = (агр + апл) t, при этом средняя скорость падения:
где Vпад.к — скорость приземления тела. Время падения (оба тела приближенно считаем точками): t = 2r/Vпад.к
Подставляя Vпад.к, получим:
Запомните эту формулу — вот истинное время падения одного тела на другое. Так как в знаменателе под корнем сумма масс тел, то при постоянной массе планеты М чем больше масса груза m, тем меньше время падения, т. е. тем быстрее тело падает. Уж если мы хотим быть корректными, то надо говорить, что ускорение одновременно падающих в пустоте тел одинаковое, но при падении порознь тяжелое тело даже в пустоте шлепнется с высоты быстрее, чем легкое, согласно Аристотелю. Потому что сама планета, или пусть даже астероид, на который падает тело, будет тем быстрее двигаться навстречу, чем тяжелее (массивнее) падающее тело.
Так что не стоит слепо верить мнениям, даже авторитетным. Правильно говорил Козьма Прутков, что если на клетке слона прочтешь «буйвол», не верь глазам своим!
Но позвольте, если Галилей не проводил опытов по бросанию шаров с наклонной Пизанской башни, то откуда его доказательство, что быстрота падения тел не зависит от их тяжести?
Рис. 36. Трубка Ньютона
Доказательство это построено на формальной логике, и, на взгляд автора, это чистой воды софистика. Посудите сами, вот цитата из Галилея: «Уважаемые сеньоры, представьте, что вы взошли на башню, имея две монеты в 5 и 3 скудо. Первая должна падать быстрее, вторая — медленнее. Если вы свяжете монеты бечевкой, вес возрастет, и они должны падать быстрее, но, с другой стороны, монета в 3 скудо, как более легкая, должна тормозить 5 скудо. Получаемое противоречие снимается одним утверждением — вес предмета не влияет на скорость свободного падения».
Давайте задумаемся, какое падение Галилей имел в виду: в воздухе или пустоте? Конечно, в воздухе, потому что пустота, или вакуум, был открыт только его учеником Торричелли, причем гораздо позже; да и никому в голову еще долго после этого не могла прийти мысль бросать тела в пустоте — об аэродинамике тогда не имели понятия, а пустота существовала только в крохотном верхнем конце трубочки ртутного барометра Торричелли. Но тогда быстрее всего будет падать монета в 5 скудо, медленнее — связка из двух монет, а наиболее медленно — монета в 3 скудо, причем в связке эта последняя аэродинамическим сопротивлением будет именно тормозить монету в 5 скудо. Таким образом, рассуждение Галилея неверно, можно сказать, «скудно».
А теперь послушайте предложенное автором доказательство того, что тяжелые тела падают быстрее легких, и опровергните, если можете: «Представьте себе, что вы взошли на башню, имея две матрешки: большую тяжелую, и маленькую полегче. При этом большая падает быстрее меньшей — так выбраны массы и аэродинамика этих матрешек. Если мы вложим меньшую в большую, то полученное тело будет падать быстрее всего, так как большая матрешка «берет на себя» все аэродинамические сопротивления, в этом можно убедиться экспериментально. Значит, тяжелые тела падают быстрее легких».
Что же произойдет в пустоте или вакууме? И в первом (Галилеевом), и во-втором (автора) случаях связка монет или две матрешки упадут на Землю быстрее, чем эти тела порознь, причем более тяжелое тело упадет быстрее. Почему — уже было сказано выше. Что же касается падения тел в так называемой трубке Ньютона, то тут, простите, все правильно (рис. 36). И дробинка, и пушинка приземлятся в вакууме одновременно, потому что летят вместе, притягивая к себе Землю совместно, общей массой. А вот попробуйте сбросьте на Землю легкий астероид с высоты Луны, а потом и саму Луну (предварительно остановив ее, конечно, и убрав с земли астероид, для точности!) И измерьте разницу во времени падения, которую, кстати, несложно вычислить. А потом и говорите, кто прав: Аристотель или Галилей!
Какое тело падает быстрее?
Как известно, ответ на вопрос дали Пизанская башня и Галилео Галилей. Произошло это примерно в 1589 году нашей эры. Сброшенные с колокольной башни высотой примерно в 55 метров шары разной массы шлепнулись на землю одновременно, о чем Галилея известил его ученик. С этого момента все уверовали в том, что так, мол, и должно быть.
Впрочем, многие историки считают, что Галилей никуда не лазил и ничем тяжелым не кидался. Ведь достаточно сесть и немножко подумать. Действительно, если тяжелый падает быстрее, то что произойдет, если связать его с легким? Легкий будет как бы подтормаживать такой тандем, а потому сладкая парочка шлепнется на землю не так быстро, как тяжелый в одиночестве! Но, с другой стороны, суммарная масса парочки стала выше, а потому и время падения должно сократиться… Отсюда вывод: время падения от массы не зависит!
С XVI века все мы так и думаем. И совсем не хотим размышлять о том, что начиная с IV века до нашей эры, то есть в течение 20 веков (. ) все ученые Земли думали иначе. Великий Аристотель провозгласил зависимость времени падения от массы – и ни у одного академика былых времен не возникло даже тени сомнения в его правоте.
А что же изменилось теперь? Первым заступился за Аристотеля известный профессор Н. Гулиа. Если опустить формулы (их я могу привести в любое время), то логика следующая.
Все тела, как известно, притягиваются друг к другу. И чем больше масса каждого из тел, тем сильнее они это делают. И Луна, вообще говоря, вращается вовсе не вокруг Земли – для этого у них есть общий центр масс. Если выразиться еще проще, то мысль такая: не только кирпич падает на Землю, но и Земля на кирпич. Чем больше масса кирпича, чем сильнее пододвигается к нему Земля – пусть речь идет даже о ничтожных долях микрометра… Если взять крайний случай и представить себе, что массы кирпича и Земли равны, то при падении оба тела пройдут одно и тоже расстояние навстречу друг другу.
Вот, собственно, и всё. Когда на Землю падает легкое тело, то Земля придвигается к нему на меньшее расстояние, чем в случае падения тяжелого. При этом скорость падения в обоих случаях будет одинакова, а вот пройденное расстояние будет зависеть от массы. Именно поэтому тяжелое тело всегда будет достигать Земли быстрее, чем легкое.
А если связать два тела вместе? Каждое из них будет притягивать Землю, как умеет, но их суммарные усилия подвинут ее на большее расстояние, чем это удалось бы одному лишь тяжелому телу.
Вот и всё. От себя добавлю, что похожий материал я как-то повесил еще на старом «движке» нашего сайта, но письма туда приходят до сих пор. В основном – ругательные: людям обидно за Галилея и, конечно же, стыдно за меня с профессором Гулиа.
А напрасно. Нужно просто сесть и чуть-чуть подумать….
Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!