Почему в вакууме предметы падают с одинаковой скоростью
Перейти к содержимому

Почему в вакууме предметы падают с одинаковой скоростью

  • автор:

почему при вакууме предметы падают с одинаковой скоростью

Потому что ускорение свободного падения на планете Земля g = 9,80665 м/с², а предметам не приходится преодолевать воздушное сопротивление.

Остальные ответы

Воздух как раз и есть составляющая торможения.
Размер предмета. Его площадь. Его обтекаемость. Его удельный вес имеют значения при падении в среде воздуха или газов.
От этого зависит сопротивление и торможение.
Правда еще важен показатель как плотность воздуха.

нет сопротивления воздуха
Почти отсутствует сила сопротивления потому что молекул мало
Нет гравитации

не думаю что в емкости с ваккумом при земном притяжении молоток упадет с той же скоростьюбю что и перышко.

полюбому с одной скоростью так как пёрышко не будет по воздуху планировать

Ой, вы антигравитацию изобрели? Быстро в Нобелевский комитет !

Или вы просто в школе прогуливали, а не учились ?

>не думаю что в емкости с ваккумом при земном притяжении молоток упадет с той же скоростьюбю что и перышко.

Да, ещё один прогуливавший школу, зато «думающий»

Потому, что сила притяжения зависит не только от массы Земли, но ещё и от массы падающего тела. То есть тяжёлое тело сильнее притягивается к Земле. В итоге получается одинаковое ускорение у всех тел. И если нету сопротивления воздуха, то пёрышко и молоток будут падать одинаково. Т. е. тяжелое тело хуже ускоряется, но и сильнее притягивается.

Тут на самом деле в чистом виде проявляется фундаментальный физический принцип, из которого Эйнштейн вывел потом свою Общую теорию относительности, — принцип эквивалентности инертной и гравитационной массы.
У Ньютона было ДВА закона, в каждый из которых входит масса, — второй закон и закон всемирного тяготения. Так что если в выражение a = F/m подставить силу как F = kmM/R&#178, то m (масса тела) попросту сократится, и получится, что ускорение, вызванное притяжением, НЕ ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ ТЕЛА (при условии, что m Что, согласитесь, хоть и привычно, но вовсе не тривиально.

Потому, что равенство инертной и гравитационной масс есть одно из фундаментальных свойств нашей Вселенной. В совокупности с другим её свойством: c=const~3*10^8 m/s — явилось отправным постулатом, на которых была построена ОТО.

И кстати вакуум не совсем пуст!
попробуйте уронить предмет на Луне, на Земле, в Чёрной дыре ( например Ригель или мобильный телефон)
Учебник по Физике открой за 7-ой класс. Там очень понятно написано

Потому что все тела пронизывает эфир, направленный перпендикулярно к плоской поверхности Земли. Эфир придаёт одинаковое ускорение всем предметам. Если, как учат в школах между телами возникало бы притяжение, то более массивные предметы быстрее встречались бы друг с другом, потому как сила притяжения между ними была бы больше и в итоге все тела мироздания очень быстро слиплись между собой.

В НАСА провели недавно опыт свободного падения как с присутствием воздуха так и в вакууме. Перья долетели и упали раньше чем гиря. Есть видео на ЮТУБЕ, если там убрали, то оно же есть на Руан. ру. Выводы делайте сами.

Так если взять 2 предмета чья масса отличается очень сильно, то в вакууме они не упадут одновременно, ведь сила тяжести не зависит от сопротивления воздуха. Ну если взять 2 предмета у которые примерно равной массы, но разной плотности, размера и т. д, то они упадут одновременно.

Любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью

Space Power Facility / © www.nasa.gov

Многие наши читатели наверняка знают, что любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью. Возможно, кто-то даже видел демонстрацию этого опыта лично. Но наверняка вы пока не видели, как классический эксперимент воспроизвели в самой большой вакуумной камере в мире. Если так, то смотрите.

Недавно физик Брайан Кокс посетил вакуумную камеру «Space Power Facility» НАСА в американском штате Огайо, чтобы проверить её. Колоссальная алюминиевая конструкция достигает 30,5 м в диаметре и 37,2 м в высоту, а объём её — 22653 кубических метра.

Брайан Кокс / © saddind.co.uk

Больше всего в видеоролике впечатляет даже не то, что перо и тяжёлый шар для боулинга падают с одинаковой скоростью, а реакция Кокса и инженеров. Они знали, как закончится опыт и чего ожидать. Многие из них уже наблюдали такой эксперимент в меньшем масштабе. Но наблюдая, как перо и шар вместе падают с огромной высоты, учёные улыбались и смеялись как дети. И это потрясающе.

Как работает «мозгопочта» — передача сообщений от мозга к мозгу через интернет

Сможем ли мы в один прекрасный день подключить человеческий мозг к Интернету? Роуз Элевет разбирается с заявлением о первом онлайн-сообщении, отправленном от одного разума к другому. Интернет становится всё быстрее, и к нему можно подключить всё больше устройств. Отправить электронную почту, получить её, прочесть и ответить на письмо — всё это сегодня делается за считанные секунды. Ещё не так давно мы дожидались обычных писем днями или даже неделями, а сегодня часовое ожидание электронного письма кажется нам вечностью.… Читать далее…

10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

«Движущиеся камни», странные ноги жирафов, поющие песчаные дюны и другие потрясающие загадки природы, которые нам удалось разгадать за последние несколько лет. 1. Секрет «движущихся камней» в Долине Смерти С 1940-го года до недавнего времени Рейстрек-Плайя, высохшее озеро с ровным дном, находящееся в Долине Смерти в Калифорнии, было местом, где наблюдался феномен «движущихся камней». Над этой тайной ломало голову множество людей. Годами или даже десятилетиями, некая сила, казалось, двигала… Читать далее…

10 главных вопросов о Вселенной, ответы на которые учёные ищут прямо сейчас

Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решётка (сокращённо ALMA) — это самый мощный в мире комплекс радиотелескопов, построенный на севере Чили. Плато Чахнантор, где расположен комплекс, находится на высоте 5 000 м — это выше большинства объектов в тропосфере. ALMA, что означает «душа», — это ещё и машина времени. Она заглядывает в прошлое, чтобы проверить существующие научные теории о том, как 13 млрд лет назад возникла Вселенная. Она толкает нас в будущее, потому что мы ищем новые… Читать далее…

8 вещей, которые не может объяснить наука

Наука появилась ради необходимости отвечать на вопросы людей. И вроде бы большая часть сложных явлений изучена вдоль и поперёк, а осталась «самая малость» — постичь природу тёмной материи, разобраться с проблемой квантовой гравитации, решить задачу размерности пространства-времени, понять, что такое тёмная энергия (и ещё несколько сотен подобных вопросов). Однако до сих пор остаются и более простые, казалось бы, явления, но которые учёные не в силах объяснить до конца. Что такое стекло? Нобелевский лауреат Уоррен Андерсон… Читать далее…

2500-летняя научная тайна: почему мы зеваем

Во время долгого разговора возникает непреодолимое желание зевнуть. Чем больше с ним борешься, тем сильнее хочется. В итоге удержаться невозможно. Психолог Роберт Провайн на своих лекциях часто это замечает, но не обижается: зевота, смех и отрыжка естественны. Провайн искал ответ на тысячелетнюю тайну: почему мы зеваем? Понятно, что от скуки или усталости, но что это даёт организму? Возможно, первым это заинтересовало древнегреческого врача Гиппократа 2500 лет назад. Он считал, что зевота помогает… Читать далее…

Общая теория относительности: Простое объяснение

Когда Эйнштейн упомянул о своем желании решить проблему гравитации, ему было сказано две вещи: первое, — что это просто невозможно сделать, а второе заключается в том, что никто не поверит ему, даже если бы он это сделал. В ответ он создал свое величайшее творение — Общую теорию относительности.

Общая теория относительности сделала для гравитации то, что даже Ньютон не смог сделать, — дала ей объяснение, показала закономерность, благодаря которой вещи падают, вращаются на орбите и искажают время. Фактически, создание общей теории относительности связано с противостоянием с Ньютоном и его представлениями о гравитации, которая им описывалась как таинственна сила, сближающая объекты. Хотя по правде говоря, даже сам Ньютон не понимал, как это работает, поскольку сила притяжения действует через пустое пространство, и горько критиковал свою собственную теорию гравитации.

Тем не менее, несмотря на вопросы, которые остались без ответа, формулы Ньютона для гравитации всё еще использовались в течение десятилетий, как основа для универсальных законов физики, чтобы точно предсказывать движения планет и даже отправить людей на Луну. Чтобы понять общую теорию относительности, нам нужно кратко взглянуть на ньютоновскую теорию тяготения и на то, где она не дотягивает.

Ньютоновская гравитация была сформулирована главным образом для объяснения двух вещей. Первым был вопрос о том, почему объекты разного веса падают на землю одновременно. Обратите внимание на слово «падают», а не «брошены». Бросание объектов добавляет дополнительную энергию, которую объект не имел бы, если бы он был просто уронен. Например, если бы не сопротивление воздуха, перо и свинцовый шар при падении приземлились бы одновременно. Два камня разных размеров и веса также будут приземляться на землю одновременно.

Другой вопрос, который Ньютон попытался решить, — это орбиты небесных тел, почему Луна вращается вокруг Земли, а Земля — вокруг Солнца. В конечном счете, ответ Ньютона на это заключался в том, что гравитация — это сила, пропорциональная массе объекта. Чем больше масса объекта, тем сильнее его гравитационное притяжение.

Но, как мы уже упоминали ранее, проблема ньютоновской гравитации заключается в её действии на расстоянии. Силы зависят от массы объектов и от расстояния между ними. Проблема с этим в том, что сила не имеет носителя, она действует в пустом пространстве. Также проблема в том, что она нарушает «ограничение скорости» Вселенной: ничто не может двигаться быстрее скорости света. Если объект изменил свое положение во Вселенной, силы притяжения, с которой он действует на другие объекты, мгновенно изменились бы, нарушив это ограничение скорости.

В попытке решить проблему гравитации Эйнштейн впервые придумал Специальную теорию относительности, которая учитывала только объекты, движущиеся по прямой и с постоянной скоростью. Однако она не включала ускорения, и Эйнштейн стремился создать теорию, которая могла бы применяться более широко. Так родился термин Общая теория относительности.

В начале 1900-х Эйнштейн провел мысленный эксперимент. Он смотрел в окно и представлял себе человека, падающего с крыши. Когда человек падал, он чувствовал себя невесомым. Но что если бы этот человек был в падающем лифте? Лифт будет двигаться с той же скоростью, что и человек, который также почувствует себя невесомым.

Именно тогда Эйнштейн понял, что происходит. Вопреки теории Ньютона, не было никакой гравитационной силы, тянущей объекты вниз. Вместо этого пространство вокруг них было изогнуто, подталкивая оба объекта к земле. Оно толкало, а не притягивало, как это считалось в теории притяжения Ньютона. Последствия этого открытия были удивительными. Это означало, что пространство является гибким, его можно складывать и изгибать. Эйнштейн объединил пространство и время в так называемый пространственно-временной континуум.

В то время как естественное движение вещей состоит в том, чтобы следовать простейшему пути через пространство-время, масса изгибает окружающее её пространство так, что мы движемся к центрам большей массы. Это и есть сила, которую мы называем гравитацией.

Как это описывает орбиты планет и их лун? Ньютоновская гравитация говорит, что Солнце притягивает нас к себе, но мы не падаем на него, потому что Земля также одновременно движется в сторону по эллиптической орбите. Но согласно общей теории относительности, огромная масса Солнца искажает пространство вокруг себя, и это изогнутое пространство толкает Землю к Солнцу.

Ни одно из этих изображений не является точным относительно того, как на самом деле выглядит кривизна пространства-времени — три измерения пространства, обернутые вокруг четвертого измерения (времени), — но наши умы не способны представить, как это будет выглядеть на самом деле. Поскольку мы живем в трех измерениях, мы можем представить себе только трехмерные ситуации.

Откуда мы знаем, что Общая теория относительности работоспособна? Доказательства этого есть во всей Вселенной. Теория не только объясняет нейтронные звезды и аномалии орбиты Меркурия, но и правильно предсказывает черные дыры и способность гравитации сгибать свет. Звездный свет, например, искривляется, когда проходит вблизи Солнца. Еще один интересный момент со светом заключается в том, что когда он отклоняется вокруг более компактных объектов, это приводит к нескольким изображениям этого объекта. Это обычно наблюдаемое явление называется гравитационным линзированием и помогает подтвердить общую относительность.

Знаете ли вы, что время также может быть искажено? Время замедляется ближе к объектам очень большой массы. Например, для тех, кто живет в высоком небоскребе, время течет быстрее, чем для находящихся на земле. Но, эта разница очень мала, разумеется.

Теория относительности также предсказывает, что в момент зарождения нашей Вселенной она была очень горячей и плотной, что в конечном итоге привело к Большому взрыву. С тех пор мы обнаружили, что наша Вселенная расширяется гораздо быстрее, чем предсказывал Эйнштейн.

Как выразился физик-теоретик Джон Уилер (John Wheeler), «пространство-время говорит материи, как двигаться, а материя говорит пространству-времени, как изгибаться».

Что касается опыта с двумя падающими объектами разной массы, теория относительности говорит, что они упали на пол одновременно, потому что на них не действует сила.

Применений общей теории относительности гораздо больше. Это был один из величайших даров Эйнштейна миру, и он продолжает проходить тестирование. Но это действительно рисует довольно странную картину Вселенной — ту, где червоточины могут существовать, и параллельные линии могут в конечном итоге расходиться. Мы до сих пор всё еще обсуждаем эту теорию. Мы продолжаем использовать слово «гравитация», и мы продолжаем думать с точки зрения ньютоновской гравитации, потому что это более понятно для нашего ума, чем изогнутое пространство-время.

Почему в вакууме предметы падают с одинаковой скоростью

Любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью

Space Power Facility / © www.nasa.gov

Многие наши читатели наверняка знают, что любые два предмета в вакууме будут падать с одинаковой скоростью. Возможно, кто-то даже видел демонстрацию этого опыта лично. Но наверняка вы пока не видели, как классический эксперимент воспроизвели в самой большой вакуумной камере в мире. Если так, то смотрите.

Недавно физик Брайан Кокс посетил вакуумную камеру «Space Power Facility» НАСА в американском штате Огайо, чтобы проверить её. Колоссальная алюминиевая конструкция достигает 30,5 м в диаметре и 37,2 м в высоту, а объём её — 22653 кубических метра.

Брайан Кокс / © saddind.co.uk

Больше всего в видеоролике впечатляет даже не то, что перо и тяжёлый шар для боулинга падают с одинаковой скоростью, а реакция Кокса и инженеров. Они знали, как закончится опыт и чего ожидать. Многие из них уже наблюдали такой эксперимент в меньшем масштабе. Но наблюдая, как перо и шар вместе падают с огромной высоты, учёные улыбались и смеялись как дети. И это потрясающе.

Как работает «мозгопочта» — передача сообщений от мозга к мозгу через интернет

Сможем ли мы в один прекрасный день подключить человеческий мозг к Интернету? Роуз Элевет разбирается с заявлением о первом онлайн-сообщении, отправленном от одного разума к другому. Интернет становится всё быстрее, и к нему можно подключить всё больше устройств. Отправить электронную почту, получить её, прочесть и ответить на письмо — всё это сегодня делается за считанные секунды. Ещё не так давно мы дожидались обычных писем днями или даже неделями, а сегодня часовое ожидание электронного письма кажется нам вечностью.… Читать далее…

10 тайн мира, которые наука, наконец, раскрыла

«Движущиеся камни», странные ноги жирафов, поющие песчаные дюны и другие потрясающие загадки природы, которые нам удалось разгадать за последние несколько лет. 1. Секрет «движущихся камней» в Долине Смерти С 1940-го года до недавнего времени Рейстрек-Плайя, высохшее озеро с ровным дном, находящееся в Долине Смерти в Калифорнии, было местом, где наблюдался феномен «движущихся камней». Над этой тайной ломало голову множество людей. Годами или даже десятилетиями, некая сила, казалось, двигала… Читать далее…

10 главных вопросов о Вселенной, ответы на которые учёные ищут прямо сейчас

Атакамская Большая Миллиметровая/субмиллиметровая Решётка (сокращённо ALMA) — это самый мощный в мире комплекс радиотелескопов, построенный на севере Чили. Плато Чахнантор, где расположен комплекс, находится на высоте 5 000 м — это выше большинства объектов в тропосфере. ALMA, что означает «душа», — это ещё и машина времени. Она заглядывает в прошлое, чтобы проверить существующие научные теории о том, как 13 млрд лет назад возникла Вселенная. Она толкает нас в будущее, потому что мы ищем новые… Читать далее…

8 вещей, которые не может объяснить наука

Наука появилась ради необходимости отвечать на вопросы людей. И вроде бы большая часть сложных явлений изучена вдоль и поперёк, а осталась «самая малость» — постичь природу тёмной материи, разобраться с проблемой квантовой гравитации, решить задачу размерности пространства-времени, понять, что такое тёмная энергия (и ещё несколько сотен подобных вопросов). Однако до сих пор остаются и более простые, казалось бы, явления, но которые учёные не в силах объяснить до конца. Что такое стекло? Нобелевский лауреат Уоррен Андерсон… Читать далее…

2500-летняя научная тайна: почему мы зеваем

Во время долгого разговора возникает непреодолимое желание зевнуть. Чем больше с ним борешься, тем сильнее хочется. В итоге удержаться невозможно. Психолог Роберт Провайн на своих лекциях часто это замечает, но не обижается: зевота, смех и отрыжка естественны. Провайн искал ответ на тысячелетнюю тайну: почему мы зеваем? Понятно, что от скуки или усталости, но что это даёт организму? Возможно, первым это заинтересовало древнегреческого врача Гиппократа 2500 лет назад. Он считал, что зевота помогает… Читать далее…

почему при вакууме предметы падают с одинаковой скоростью

Потому что ускорение свободного падения на планете Земля g = 9,80665 м/с², а предметам не приходится преодолевать воздушное сопротивление.

Остальные ответы

Воздух как раз и есть составляющая торможения.
Размер предмета. Его площадь. Его обтекаемость. Его удельный вес имеют значения при падении в среде воздуха или газов.
От этого зависит сопротивление и торможение.
Правда еще важен показатель как плотность воздуха.

нет сопротивления воздуха
Почти отсутствует сила сопротивления потому что молекул мало
Нет гравитации

не думаю что в емкости с ваккумом при земном притяжении молоток упадет с той же скоростьюбю что и перышко.

полюбому с одной скоростью так как пёрышко не будет по воздуху планировать

Ой, вы антигравитацию изобрели? Быстро в Нобелевский комитет !

Или вы просто в школе прогуливали, а не учились ?

>не думаю что в емкости с ваккумом при земном притяжении молоток упадет с той же скоростьюбю что и перышко.

Да, ещё один прогуливавший школу, зато «думающий»

Потому, что сила притяжения зависит не только от массы Земли, но ещё и от массы падающего тела. То есть тяжёлое тело сильнее притягивается к Земле. В итоге получается одинаковое ускорение у всех тел. И если нету сопротивления воздуха, то пёрышко и молоток будут падать одинаково. Т. е. тяжелое тело хуже ускоряется, но и сильнее притягивается.

Тут на самом деле в чистом виде проявляется фундаментальный физический принцип, из которого Эйнштейн вывел потом свою Общую теорию относительности, — принцип эквивалентности инертной и гравитационной массы.
У Ньютона было ДВА закона, в каждый из которых входит масса, — второй закон и закон всемирного тяготения. Так что если в выражение a = F/m подставить силу как F = kmM/R&#178, то m (масса тела) попросту сократится, и получится, что ускорение, вызванное притяжением, НЕ ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ ТЕЛА (при условии, что m Что, согласитесь, хоть и привычно, но вовсе не тривиально.

Потому, что равенство инертной и гравитационной масс есть одно из фундаментальных свойств нашей Вселенной. В совокупности с другим её свойством: c=const~3*10^8 m/s — явилось отправным постулатом, на которых была построена ОТО.

И кстати вакуум не совсем пуст!
попробуйте уронить предмет на Луне, на Земле, в Чёрной дыре ( например Ригель или мобильный телефон)
Учебник по Физике открой за 7-ой класс. Там очень понятно написано

Потому что все тела пронизывает эфир, направленный перпендикулярно к плоской поверхности Земли. Эфир придаёт одинаковое ускорение всем предметам. Если, как учат в школах между телами возникало бы притяжение, то более массивные предметы быстрее встречались бы друг с другом, потому как сила притяжения между ними была бы больше и в итоге все тела мироздания очень быстро слиплись между собой.

В НАСА провели недавно опыт свободного падения как с присутствием воздуха так и в вакууме. Перья долетели и упали раньше чем гиря. Есть видео на ЮТУБЕ, если там убрали, то оно же есть на Руан. ру. Выводы делайте сами.

Так если взять 2 предмета чья масса отличается очень сильно, то в вакууме они не упадут одновременно, ведь сила тяжести не зависит от сопротивления воздуха. Ну если взять 2 предмета у которые примерно равной массы, но разной плотности, размера и т. д, то они упадут одновременно.

I. Механика

Свободным падение будем называть движение предметов вертикально вниз или вертикально вверх. Это равноускоренное движение, но особый его вид. Для этого движения справедливы все формулы и законы равноускоренного движения.

Если тело летит вертикально вниз, то оно ускоряется, в этом случае вектор скорости (направлен вертикально вниз) совпадает с вектором ускорения. Если тело летит вертикально вверх, то оно замедляется, в этом случае вектор скорости (направлен вверх) не совпадает с направлением ускорения. Вектор ускорения при свободном падении всегда направлен вертикально вниз.

Ускорение при свободном падении тел является постоянной величиной.
Это означает какое бы тело не летело вверх или вниз, его скорость будет изменяться одинаково. НО с одной оговоркой, если силой сопротивления воздуха можно пренебречь.

Ускорение свободного падения принято обозначать буквой, отличной от ускорения. Но ускорение свободного падения и ускорение это одна и та же физическая величина и имеют они одинаковый физический смысл. Участвуют одинаково в формулах для равноускоренного движения.

Знак «+» в формулах пишем, когда тело летит вниз (ускоряется), знак «-» — когда тело летит вверх (замедляется)

Почему тела в вакууме падают одинаково?

Всем известно из школьных учебников физики, что в вакууме камушек и перышко летят одинаково. Но мало кто понимает, почему же в вакууме тела разной массы приземляются одновременно. Как ни крути, будь они в вакууме или в воздухе масса у них разная. Ответ прост. Сила, которая заставляет тела падать (сила тяжести), вызываемая гравитационным полем Земли у этих тел разная. У камня она больше (так как у камня больше масса), у перышка она меньше. Но здесь нет зависимости: чем больше сила, тем больше ускорение! Сравним, действуем с одинаковой силой на тяжелый шкаф и легкую тумбочку. Под действием этой силы тумбочка будет перемещаться быстрее. А для того, чтобы шкаф и тумбочка двигались одинаково, на шкаф необходимо воздействовать сильнее, чем на тумбочку. То же самое проделывает Земля. Более тяжелые тела она притягивает с большей силой, чем легкие. И эти силы так распределяются между массами, что все они в результате падают в вакууме одновременно, независимо от массы.

Отдельно рассмотрим вопрос о возникающем сопротивлении воздуха. Возьмем два одинаковых листа бумаги. Один из них скомкаем и одновременно отпустим из рук. Скомканный лист упадет на землю раньше. Здесь разное время падения не связано с массой тела и силой тяжести, а обусловлено сопротивлением воздуха.

Падение тела с некоторой высоты

Рассмотрим падение тела с некоторой высоты h без начальной скорости. Если координатную ось ОУ направить вверх, совместив начало координат с поверхностью Земли, получим основные характеристики этого движения.

Свободное падение тела, брошенного вертикально вверх

Тело, брошенное вертикально вверх, движется равноускоренно с ускорением свободного падения. В этом случае векторы скорости и ускорения направлены в противоположные стороны, а модуль скорости с течением времени уменьшается.

ВАЖНО! Так как подъем тела до максимальной высоты и последующее падение до уровня земли абсолютно симметричные движения (с одним и тем же ускорением, просто одно замедленное, а другое — ускоренное), то скорость, с которой приземлится тело, будет равна скорости, с которой его подбросили. При этом время подъема тела до максимальной высоты будет равно времени падения тела с этой высоты до уровня земли. Таким образом, все время полета составит двойное время подъема или падения. Скорость тела на одном и том же уровне при подъеме и при падении так же будет одинаковой.

Главное запомнить

1) Направление ускорения при свободном падении тела;
2) Численное значение ускорения свободного падения;
3) Формулы

Вывести формулу для определения времени падения тела с некоторой высоты h без начальной скорости.

Вывести формулу для определения времени подъема тела до максимальной высоты, брошенного с начальной скоростью v0

Вывести формулу для определения максимальной высоты подъема тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью v0

Любые два предмета в вакууме ⁠ ⁠

Перевод: Это вот у нас тут интересненькое сооружение НАСО штата Охайо, которое представляет из себя самый большой вакумный «гроб». Используется для тренировок в условиях открытого космоса. Для условий отсюда выкачивают 30 тонн воздуха и оставляют около 2 гр. 1960 его построили как шахту для испытания ядерных фенечек. Тут у нас всё из алюминия, который, конечно не самый лучший материал, не самый прочный, но вот цемента тут много.

Эксперимент Галилео был прост: он взял лёгкий и тяжелый объект и бросил, мол какой упадёт быстрее.

Перышки упали медленнее из-за сопротивления воздуха. Убираем воздух. На это уходит 3 часа. В результате мы получаем вакуум.

*операторы сообщают о готовности*
* обратный отсчёт*

Ньютон бы сказал, что мячик упал потому, что есть гравитация, но вот Эйнштейн бы сказал иначе: » Причина, почему оба предмета падают с одной скоростью заключается в том, что они не падают, а стоят на месте. На них не воздействует сила. Если бы вы не видели задний фон, то вы бы и не знали, что движение объектов направлено в сторону земли.

раскрыть ветку
9 лет назад
Нельзя было без замедленной съёмки показать падение в вакууме?
раскрыть ветку
9 лет назад
я это в восьмом классе знал (18 лет назад)
раскрыть ветку
9 лет назад

Найдите мне идеальный вакуум и я Вам идеальным дрыном раскурочу всю Вашу гребанную Вселенную. Архимед (с).

раскрыть ветку
Похожие посты
10 месяцев назад

Что такое вакуум? | Лекции по астрофизике – астроном Владимир Сурдин | Научпоп⁠ ⁠

Что такое вакуум? В каких условиях существуют низкий вакуум и сверхвысокий вакуум? Бывает ли абсолютный вакуум и можно ли его достичь в лабораторных условиях? Как себя ведёт вещество в условиях космического вакуума? Чем заполнено пространство между скоплениями галактик?
Рассказывает Владимир Сурдин, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, старший научный сотрудник отдела изучения Галактики и переменных звёзд Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

Показать полностью
1 год назад

Английские научные статьи для врачей⁠ ⁠

Читая Пикабу последние несколько дней, я очень вдохновилась людьми, которые готовы предложить свои услуги другим.

Я студент медицинской школы в сша, все свое образование получала тоже в сша. Очень интересуюсь наукой. Хочу предложить русскоговорящим врачам и студентам-медикам создать русско-английский Medical Journal Club, где мы бы могли читать научные статьи и обсуждать их. Обсуждать можно и по-русски и по-английски, как удобно. Если у вас не очень хорошо с английским и/или медицинской терминологией, не беда, по возможности научим и поможем с пониманием.

Хочется, чтобы русскоязычные врачи всегда были в курсе последних исследований вне зависимости от политических настроений.

Приглашаю всех врачей и студентов медицинский вузов, вне зависимости от национальности, страны проживания и уровня владения английским.

Мой первый пост на пикабу, не пинайтесь сильно, я очень волнуюсь

Оказывается, ThoiSoi — известный сайенс-ютубер не только у нас, но и в англоязычном мире⁠ ⁠

Так как большая часть потребляемого мной контента — на английском, рано или поздно это должно было случиться: рекомендации подкинули мне видос с его второго канала.

Переозвучивает сам. Произношение настолько плохое, что это даже хорошо, ибо народ кайфует с его русского акцента.

Про оговорку во фразе This results in beautiful hedgehog.

Оказывается, ThoiSoi - известный сайенс-ютубер не только у нас, но и в англоязычном мире Thoisoi, Наука, Научпоп, Ютубер, Акцент, Химия, Английский язык, Видео

В качестве достоинств иностранный зритель отмечает, что тут есть настоящие эксперименты над теми веществами, о которых в ролике идёт речь.

Для примера видео про олово, от которого я узнал про существование второго канала.

Показать полностью 1
2 года назад

Новость №1222: ЦЕРН утвердил проект по перевозке антиматерии на грузовиках⁠ ⁠

Новость №1222: ЦЕРН утвердил проект по перевозке антиматерии на грузовиках Образовач, Наука, Мемы, Антиматерия, Вакуум, Церн, Грузовик

Показать полностью 1
4 года назад

Владимир Сурдин — Что такое вакуум?⁠ ⁠

Что такое вакуум? В каких условиях существуют низкий вакуум и сверхвысокий вакуум? Бывает ли абсолютный вакуум и можно ли его достичь в лабораторных условиях? Как себя ведёт вещество в условиях космического вакуума? Чем заполнено пространство между скоплениями галактик?

Рассказывает Владимир Георгиевич Сурдин, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, старший научный сотрудник отдела изучения Галактики и переменных звёзд Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

Показать полностью
4 года назад

Новость №806: Оказалось, что английский язык можно уместить на дискету⁠ ⁠

Новость №806: Оказалось, что английский язык можно уместить на дискету Образовач, Наука, Комиксы, Юмор, Новости, Английский язык

Так ли «пуст» вакуум как нам кажется?⁠ ⁠

Мы привыкли понимать слово «вакуум», как область пространства, где полностью отсутствует какая-либо материя, однако по-настоящему пустого пространства в нашей вселенной попросту не существует. А всё из-за одного наблюдения, который в 1927 году сделал немецкий физик Вернер Гейзенберг. Выраженное в математической формуле, данное наблюдение получило название «принцип неопределённости» или даже «принцип неопределённости Гейзенберга».

Так ли

У квантовой механики есть несколько отцов-основателей, однако именно Вернер Гейзенберг получил Нобелевскую премию по физике с формулировкой «за создание квантовой механики. ».

Простыми словами, эта формула значит следующее: чем точнее мы будем знать положение квантового объекта в пространстве, тем меньше мы будем знать о моменте этой частицы и наоборот. Сам по себе, данный принцип является краеугольным камнем в фундаменте квантовой механики.

На сегодняшний день, единственной экспериментально-подтверждённой теорией, способной описать и предсказать поведение элементарных частиц при высоких энергиях (то есть при энергиях, существенно превышающих их энергию покоя), является квантовая теория поля (КТП). Согласно этой теории, пространство пронизано различными квантовыми полями, своё поле есть для каждой частицы. Различные энергии полей заставляют их колебаться и вибрировать с разной интенсивностью, и эти пики возбуждения и есть электроны, кварки, нейтрино, фотоны, глюоны и пр.

Так ли

Поскольку поля являются квантовыми, это значит, что возбуждение поля может происходить не с какой угодно энергией, а лишь «порциями» или квантами – целочисленными множителями какого-то базового минимального уровня. Иными словами, уровни энергии можно представить определёнными ступенями, чем выше «ступенька», тем больше частиц находится в данном квантовом состоянии. Вся «математика» квантовой теории поля состоит из путешествий вверх и вниз по этим ступеням при помощи операций создания и аннигиляции, помогают в которых диаграммы, которые придумал американец Ричард Фейнман – по-своему легендарная фигура и не только в физике.

Так ли

Пример – диаграмма аннигиляции электрон-позитронной пары, которая порождает фотон, который, в свою очередь, снова распадается на электрон-позитронную пару. Просто следим за стрелочками и смотрим, как происходит взаимодействие частиц.

Самый низкий энергетический уровень нашей «лесенки» не должен иметь никакой энергии, что означает, что в данном квантовом состоянии отсутствуют какие-либо частицы, это состояние вакуума. В идеальном вакууме, энергия всех полей всё время должна находиться в состоянии вакуума, но тут на сцену выходит принцип неопределённости Гейзенберга. Мы видели, что невозможно одномоментно зафиксировать положение и момент частицы, но у принципа неопределённости есть одно следствие – оотношению неопределённости подвержены не только момент и скорость, но и любые две сопряжённые переменные. В общем случае, и в отличие от случая координаты и импульса, обсуждённого выше, нижняя граница произведения «неопределённостей» двух сопряжённых переменных зависит от состояния системы. Иными словами, соотношение неопределённости можно также применить и к энергии со временем, в той интерпретации, что Δ E – максимальная точность определения энергии квантовой системы, достижимая путём процесса измерения, длящегося время Δ t :

Так ли

Чем точнее мы будем стараться определить временной интервал, тем меньше определённой будет энергия квантового поля в заданном отрезке времени, квантовое поле будет размыто по всем энергетическим состояниям. В вакууме, наиболее вероятный уровень энергии – нулевой, но иногда поле будет содержать достаточно энергии, чтобы создать частицу, будто бы «из ничего». Такие частицы называются «виртуальными частицами». Квантовая теория поля рассматривает подобные виртуальные частицы как основу и связующее звено всех взаимодействий в нашей вселенной. Например, электромагнитное взаимодействие рассматривается как обмен виртуальными фотонами между двумя заряженными частицами.

Однако, законы сохранения должны соблюдаться и здесь, и виртуальные частицы обычно создаются парами частица-античастица. И существовать такие пары могут лишь в тот краткий миг времени, отведённый принципом неопределённости, и чем выше энергия виртуальной частицы, тем меньший период времени она может существовать. Это ограничение и определяет дальность действия каждого из фундаментальных взаимодействий. Например, безмассовый фотон может иметь крайне малые уровни энергии, поэтому может существовать неопределённо долго, достаточно долго, чтобы передавать электромагнитное взаимодействие на любое расстояние. В случае с глюоном же, требуется более высокая энергия на его создание, что означает, существует предел для перемещения виртуального глюона, что делает сильное ядерное взаимодействие (переносчиком которого и являются глюоны) столь ограниченным по расстоянию.

Кто-то может возразить, что виртуальные частицы – лишь математический трюк, костыль, которым подпирают теорию (хотя надо отметить, что КТП делает предкрасные предсказания и описания явлений в своей области), но как же «поймать» виртуальную частицу, которая по определению существует между измерениями, живёт тогда, когда мы не смотрим?

Первые намёки на них мы получили в 1947 году Уиллисом Лэмбом и его аспирантом Робертом Ризерфордом (нет, не тем Резерфордом), которые заметили слабое различие между энергиями стационарных состояний ²S₁⸝₂ и ²P₁⸝₂ атома водорода. Позднее его назовут Лэмбовский сдвиг, а самому Лэмбу дадут Нобелевку, однако на то время по модели Бора, данные уровни должны были иметь идентичные уровни энергии. Данное открытие заставило учёных исследовать глубже данный феномен. Позднее американец немецкого происхождения Ханс Бете объяснил данный сдвиг флуктуациями энергии вакуума.

Виртуальные частицы и анти-частицы образовываются в пространстве между ядром и электронами, после чего ориентируются по силовым линиям электрического поля, что в какой-то степени загораживает электроны от положительного заряда ядра, что и влечёт за собой слегка разную энергию электрнов:

Так ли

Другим способом поохотиться на виртуальные частицы является обнаружение их общего влияния на вакуум. Если квантовые поля находятся в постоянном возмущении из-за непрерывного появления и аннигиляции виртуальных частиц, то «нулевая энергия» (энергия нулевого уровня) данных полей будет ненулевой и абсолютно пустой объём пространства будет иметь какое-то количество реальной энергии – энергии вакуума.

В 1948 году голландский физик Хендрик Казимир придумал замечательный способ обнаружить данную энергию. Он предложил расположить две проводящие пластины, расположенные очень близко друг к другу таким образом, чтобы между ними могли существовать фотоны только определённой частоты (возьмите гитарную струну определённой длины – она будет резонировать только на определённые звуковые частоты). Нерезонирующий фотон не сможет существовать между пластинами, что вызовет пропорциональное уменьшение энергии вакуума между пластинами, однако на внешней поверхности пластин могут существовать фотоны с любой энергией, в результате чего возникнет сила, сдавливающая пластины ближе друг к другу. Эффект Казимира был впервые успешно измерен лишь в 1984 году.

Так ли

Вне зазора, сформированного пластинами, могут существовать частицы с любыми частотами. Между пластинами, возможны частицы лишь с определённым набором частот.

Ни эффект Казимира, ни сдвиг Лэмба не позволяют оценить количество энергии вакуума в абсолютном выражении. Данные эксперименты способны оценить лишь относительную разность уровней энергии между между разными состояниями, поэтому возникает вопрос, а сколько вообще энергии содержится в вакууме? На данный момент наука пока не знает ответа на этот вопрос. Одним из ответов может быть ускорение расширения вселенной – тёмная энергия может быть энергией вакуума.

Австралийским учёным из центра исследования субатомной структуры материи физического отделения университета Аделаиды под руководством Дерека Лайнвебера удалось создать компьютерную модель флуктуаций, происходящих в крохотном объёме пространства 2,4×2,4×3,8 фемтометра (1×10⁻¹⁵ метра). Анимация ниже построена при помощи данной модели. Уровень энергии закодирован в цвете, при этом самый низкий уровень энергии сделан прозрачным, так, чтобы мы могли видеть, что происходит внутри. Анимация смоделирована со скоростью 1×10²⁴ кадров в секунду.

Так ли

Анимация Центра исследований субатомной структуры материи физического отделения университета Аделаиды (Австралия)

Именно так выглядит пустое место или вакуум. В пустоте непрерывно происходят подобные флуктуации, потому что даже в самом разреженном вакууме межзвёздного или даже межгалактического пространства всё равно присутствует энергия. Это может показаться странным, но для создания истинного вакуума с минимально-возможным уровнем энергии, этой энергии придётся затратить гораздо больше. И даже если бы нам удалось создать подобный истинный вакуум, он бы оказался крайне нестабилен, словно гвоздь, сбалансированный вертикально на своём острие – малейшая помеха и энергия снова хлынет в него, возобновляя флуктуации.

P. S. Всех пикабушников с наступающим новым годом! В следующем посте будем разбираться с тем, кто такие кварки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *