17-18-р зууны зааг үед Их Британид ажиглалтын агуу хүчээрээ ялгардаг эрдэмтэн Исаак Ньютон амьдарч байжээ. Алим мөчрөөс газарт унасан цэцэрлэгийн дүр төрх нь түүнд бүх нийтийн таталцлын хуулийг олж мэдэхэд тусалсан юм. Ураг гаригийн гадаргуу руу илүү хурдан, хурдан хөдөлдөг ямар хүч вэ, энэ хөдөлгөөн ямар хуулийн дагуу явагддаг вэ? Эдгээр асуултад хариулахыг хичээцгээе.
Хэрвээ Зөвлөлтийн суртал ухуулгын амласан ёсоор эдгээр алимны моднууд Ангараг гариг дээр ургасан бол тэр үед тэр намар ямар байх байсан бэ? Ангараг гараг, манай гараг, нарны аймгийн бусад биетүүд дээр чөлөөт уналтын хурдатгал… Энэ нь юунаас шалтгаалж, ямар үнэ цэнэд хүрэх вэ?
Чөлөөт уналтын хурдатгал
Алдарт Пизагийн налуу цамхаг юугаараа гайхалтай вэ? Налалт, архитектур уу? Тиймээ. Түүнээс гадна 17-р зууны эхээр Италийн алдарт судлаач Галилео Галилейгийн хийсэн янз бүрийн объектуудыг хаях нь бас тохиромжтой. Бүх төрлийн нууцыг шидэж, тэр уналтын эхний мөчид хүнд бөмбөг удаан хөдөлж, дараа нь түүний хурд нэмэгдэж байгааг анзаарав. Судлаач ямар математикийн хуулийг дагаж мөрдөхийг сонирхож байвхурд өөрчлөгдөнө.
Дараа нь бусад судлаачдын хийсэн хэмжилтүүд унасан биеийн хурд:
болохыг харуулсан.
- уналтын 1 секундэд 9.8 м/с болно;
- 2 секундэд - 19.6 м/с;
- 3 – 29.4 м/с;
- …
- n секунд – n∙9.8 м/с.
9.8 м/с∙с-ийн энэ утгыг "чөлөөт уналтын хурдатгал" гэж нэрлэдэг. Ангараг (Улаан гараг) эсвэл өөр гариг дээр хурдатгал ижил байна уу, үгүй юу?
Ангараг гариг яагаад өөр байна
Дэлхий дахинд таталцал гэж юу байдгийг хэлсэн Исаак Ньютон чөлөөт уналтын хурдатгалын хуулийг боловсруулж чадсан.
Технологийн дэвшлийн ачаар лабораторийн хэмжилтийн нарийвчлалыг шинэ түвшинд хүргэснээр эрдэмтэд дэлхий дээрх таталцлын хурдатгал нь тийм ч тогтмол биш гэдгийг баталж чадсан. Тэгэхээр туйлд их, экваторт бага байна.
Энэ оньсогоны хариулт дээрх тэгшитгэлд оршдог. Үнэн хэрэгтээ бөмбөрцөг нь хатуухан хэлэхэд тийм ч бөмбөрцөг биш юм. Энэ нь туйл дээр бага зэрэг хавтгайрсан эллипсоид юм. Туйл дээрх гаригийн төв хүртэлх зай бага байна. Мөн Ангараг гараг дэлхийн бөмбөрцөгөөс масс, хэмжээгээрээ хэрхэн ялгаатай вэ… Түүн дээр чөлөөт уналтын хурдатгал бас өөр байх болно.
Ньютоны тэгшитгэл ба нийтлэг мэдлэгийг ашиглах нь:
- Ангараг гарагийн масс − 6, 4171 1023 кг;
- дундаж диаметр − 3389500 м;
- таталцлын тогтмол − 6, 67∙10-11m3∙s-2∙kg-1.
Ангараг гариг дээрх чөлөөт уналтын хурдатгалыг олоход хэцүү биш байх болно.
g Ангараг=G∙M Ангараг / RАнгараг 2.
g Ангараг=6, 67∙10-11∙6, 4171 1023/ 33895002=3.71 м/с2.
Хүлээн авсан утгыг шалгахын тулд дурын лавлах номыг үзэж болно. Энэ нь хүснэгттэй давхцаж байгаа нь тооцоолол зөв хийгдсэн гэсэн үг.
Таталцлын улмаас үүссэн хурдатгал нь жинтэй хэрхэн хамааралтай вэ
Жин гэдэг нь ямар ч масстай биет гаригийн гадаргуу дээр дарах хүчийг хэлнэ. Энэ нь Ньютоноор хэмжигдэх ба чөлөөт уналтын хурдатгал ба массын үржвэртэй тэнцүү байна. Ангараг болон бусад гариг дээр мэдээж дэлхийгээс ялгаатай байх болно. Тэгэхээр саран дээр таталцал манай гаригийн гадаргуугаас зургаа дахин бага байна. Энэ нь байгалийн хиймэл дагуул дээр газардсан сансрын нисгэгчдэд тодорхой бэрхшээлийг бий болгосон. Энэ нь имжийг дуурайж нүүхэд илүү тохиромжтой болсон.
Тиймээс, тооцоолсноор Ангараг гариг дээрх чөлөөт уналтын хурдатгал 3.7 м/с2 буюу дэлхийн 3.7 / 9.8=0.38 байна.
Мөн энэ нь Улаан гарагийн гадаргуу дээрх аливаа биетийн жин нь дэлхий дээрх ижил биетийн жингийн дөнгөж 38% байх болно гэсэн үг.
Энэ нь хаана, яаж ажилладаг вэ
Орчлон ертөнцөөр оюун ухаанаараа аялж, гаригууд болон бусад сансрын биетүүдийн чөлөөт уналтын хурдатгалыг олцгооё. НАСА-гийн сансрын нисэгчид ойрын арван жилийн дотор астероидын аль нэгэнд буухаар төлөвлөж байна. Нарны аймгийн хамгийн том астероид болох Вестаг авч үзье (Церес илүү том байсан ч саяхан одой гаригуудын ангилалд шилжсэн, "зэрэглэлээр дэвшсэн").
g Vesta=0.22 м/с2.
Бүх том бие 45 дахин хөнгөн болно. Ийм жижиг таталцлын хүчээр гадаргуу дээрх аливаа ажил асуудал болно. Анхаарал болгоомжгүй цохилт эсвэл үсрэлт нь сансрын нисэгчийг тэр даруй хэдэн арван метрийн өндөрт шиднэ. Астероид дээр ашигт малтмал олборлох төлөвлөгөөний талаар бид юу хэлэх вэ? Экскаватор эсвэл өрмийн машиныг эдгээр сансрын чулуулагтай шууд утгаараа холбох шаардлагатай болно.
Бас одоо нөгөө туйлшрал. Нейтрон одны гадаргуу дээр өөрийгөө төсөөлөөд үз дээ (нарны масстай, 15 км диаметртэй биет). Тиймээс, хэрэв сансрын нисгэгч ямар нэгэн ойлгомжгүй байдлаар бүх боломжит хүрээний цацрагийн нөлөөнөөс болж үхэхгүй бол түүний нүдний өмнө дараах зураг гарч ирнэ:
g n.stars=6, 67∙10-11∙1, 9885 1030/ 75002=2 357 919 111 111 м/с2.
Энэ өвөрмөц сансрын биетийн гадаргуу дээр 1 грамм жинтэй зоос 240 мянган тонн жинтэй байх болно.
