Post Info TOPIC: Πρόβλημα βαρύτητας
Νίκος

Date:
Πρόβλημα βαρύτητας
Permalink   


Έχω την εξής απορία (απευθύνομαι μόνο στους φυσικούς της παρέας):


Ας υποθέσουμε ότι αφήνουμε δύο υλικά σώματα m1,m2 (όπου m1<<m2) να εκτελέσουν ελεύθερη πτώση στο κενό κοντά στο βαρυτικό πεδίο της γής - κοντά στην επιφάνειά της - από το ίδιο ύψος h. Σύμφωνα με την κλασική μηχανική τα δύο αυτά σώματα θα φτάσουν στο επίπεδο την ίδια χρονική στιγμή. Αυτό διότι τα δύο αυτά σώματα εφόσον εκτελούν ελεύθερη πτώση ξεκινάνε με μηδενική αρχική ταχύτητα και υφίστανται την ίδια επιτάχυνση α=g λόγω βαρύτητας. Έτσι δεν είναι;


Αυτό αποδεικνύεται από την αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ως εξής:


- Για το σώμα 1 θα ισχύει ότι: 1/2m1u1^2=m1gh -> u1=(2gh)^1/2


- Παρομοίως από την ΑΔΕ για το σώμα 2 ισχύει ότι: u2=(2gh)^1/2


Άρα: u1=u2 (1). Λόγω της σχέσης (1) και από τις εξίσωσεις κίνησης - για τα δύο σώματα - u1=uo1+1/2gt1^2 και u2=uo2+1/2gt2^2 φαίνεται ότι: t1=t2=t. Άρα αποδείχθηκε και μαθηματικώς ότι τα δύο αυτά σώματα θα φτάσουν στην επιφάνεια της γής στο ίδιο χρονικό διάστημα t.


Αν όμως η ελεύθερη πτώση γινόταν κάτω υπό την επίδραση της αντίστασης του αέρα τότε το σώμα 2 θα έφθανε γρηγορότερα στο έδαφος. Αυτό ισχύει διότι το σώμα 2 έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από το σώμα 1 και συνεπώς έχει μεγαλύτερη αδράνεια. Δηλαδή για να αλλάξει η κινητική του κατάσταση απαιτείται μια μεγαλύτερη εξωτερική δύναμη από ότι για το σώμα 1.


Το ερώτημά μου είναι υπάρχει κάποιο λάθος σ αυτούς τους συλλογισμούς; (γιατί είχα "κόντρα" με έναν φίλο μου γι αυτό το ζήτημα και θα θέλα πολύ να επιβεβαιωθώ πανηγυρικά κερδίζοντας τα 50€ που βάλαμε στοίχημα . (γιατί αυτός ισχυρίζεται ότι και στο κενό το σώμα 2 θα πέσει πιο γρήγορα από το σώμα 1).     



__________________
Νίκος

Date:
Permalink   

Οφείλω να διορθώσω το λάθος μου στις εξισώσεις κίνησης που έγινε από απροσεξία...


Οπότε οι σχέσεις: u1=uo1+1/2gt1^2, u2=uo2+1/2gt2^2 είναι λάθος.


Οι σωστές σχέσεις που ήθελα να γράψω είναι: u1=uo1+gt1 και u2=uo2+gt2.


Φυσικά υπάρχει και πιο εύκολος "δρόμος" για να αποδειχθεί ότι t1=t2.


Γράφουμε ότι: h1=uo1t1+1/2gt1^2 και h2=uo2t2+1/2gt2^2. Επειδή τώρα: h1=h2=h, uo1=uo2=0 λύνοντας ως προς t1 και t2 αντίστοιχα (βγάζει μάτι όμως ε;) καταλήγουμε πως t1=t2.



__________________
Alecos

Date:
Permalink   

Αγαπητέ Φίλε,

Αυτή που περιγράφεις είναι πράγματι η αιτία που το βαρύτερο σώμα θα φτάσει ταχύτερα. Ίσως βέβαια να μην το έχεις διατυπώσει με ακρίβεια και ίσως από εκεί να πηγάζει η διαφωνία με τον φίλο σου (αλήθεια τι λέει εκείνος;)

Η δύναμη που θα αντισταθεί στην κίνηση οφείλεται στην αντίσταση του αέρα. Αυτή είναι συνάρτηση διαφόρων πραγμάτων, στην περίπτωση μας αυτά που διαφοροποιούν το ένα σώμα από το άλλο είναι: το σχήμα (άλλη αντίσταση παρουσιάζει μια άτρακτος, άλλη ένας δίσκος και άλλη μια σφαίρα), η επιφάνεια τους (άλλη αντίσταση θα υφίσταται ένας μικρός δίσκος και άλλη ένας μεγάλος δίσκος), και η ταχύτητα τους. Αν εξαλείψουμε αυτές τις διαφορές, δηλαδή για παράδειγμα ας φανταστούμε απλώς δύο σφαίρες ίδιας ακτίνας από υλικά διαφορετικής πυκνότητας και συνεπώς διαφορετικής μάζας τότε η δύναμη που θα ασκείται στο κάθε ένα θα είναι F(u) ως συνάρτηση της ταχύτητας τους και μόνο (τα άλλα στοιχεία είναι ίδια και για τα δύο σωματα οπότε δεν χρειάζεται να τα λάβουμε υπόψιν, επίσης παράγοντες που σχετίζονται με την φύση του αέρα ούτε αυτοί χρειάζεται να ληφθούν υπόψιν μιας και είναι ίδιοι και για τα δύο σώματα). Από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα θα έχουμε: γ=F/m, όποια σφαίρα λοιπόν έχει μεγαλύτερη μάζα θα υφίσταται την μικρότερη επιβράδυνση. Κατά συνέπεια, η βαριά σφαίρα θα επιβραδύνεται λιγότερο και θα φτάει πρώτη στο έδαφος.

(Τα πράγματα περιπλέκονται ελάχιστα αν προλάβουν τα δύο σώματα να φτάσουν στην οριακή τους ταχύτητα, αλλά και πάλι το βαρύτερο σώμα θα αγγίξει πρώτο το έδαφος)

__________________
Αλεκος

Date:
Permalink   

Α, και όσο για το κενό τα δύο σώματα θα φτάσουν ΤΑΥΤΟΧΡΟΝΑ, μπορεί να αποδειχτεί με χίλιους δύο τρόπους, από φυσική πρώτης λυκείου μέχρι με χαμιλτωνιανές και την αρχή της ισοδυναμίας του Einstein.

Tώρα που θα πάρεις τα πενήντα, δώσε και από εδώ κάτι...

__________________
Vagelford

Date:
Permalink   

http://www.advancedphysics.org/forum/showthread.php?goto=lastpost&t=2704

__________________
Νίκος

Date:
Permalink   

Σ'ευχαριστώ που με επιβεβαιώνεις Aleco αλλά εκεί που γράφεις ότι:


"Από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα θα έχουμε: γ=F/m, όποια σφαίρα λοιπόν έχει μεγαλύτερη μάζα θα υφίσταται την μικρότερη επιβράδυνση. Κατά συνέπεια, η βαριά σφαίρα θα επιβραδύνεται λιγότερο και θα φτάει πρώτη στο έδαφος."


ομολογώ ότι με μπερδεύεις γιατί εγώ ξέρω πως η επιτάχυνση γ=g είναι η ίδια για όλα τα σώματα από την στιγμή που βρίσκονται στο ίδιο πεδίο βαρύτητας.


Μήπως ήθελες να πείς ότι στο βαρύτερο θα ασκείται μεγαλύτερη δύναμη από την σχέση F=ma;


ΥΓ: Το 50€ θα το μοιραστούμε 50-50.



__________________
Αλεκος

Date:
Permalink   

Όχι φίλε μου, η δύναμη που γράφω με το F είναι η δύναμη της αντίστασης του αέρα η οποία είναι ίδια και για τα δύο σώματα. Η δύναμη του βάρους είναι Β=mg και από αυτά μπορεί να βρει κανείς εύκολα ότι και τα δύο θα φτάσουν ταυτόχρονα στο κενό.

__________________
Νίκος

Date:
Permalink   

οκ Aleco. thanx

__________________
System.Threading.Thread

Date:
Permalink   

Για καντε ρε παιδια και την αποπειρα να δειτε λιγο στον ΤΙΜΑΙΟ του ΠΛΑΤΩΝΑ, τις παραγραφους  63 c, d, e . Μηπως και μιλαμε για θεματα απαντημενα πριν απο 2407 χρονια ?



__________________
Αλέκος

Date:
Permalink   

Αγαπητέ φίλε Thread,

Διάβασα το κείμενο του Πλάτωνα από το παρακάτω σύνδεσμο (καθώς και τις επόμενες- προηγούμενες παραγράφους) http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/ptext?doc=Perseus:text:1999.01.0179:text=Tim.:section=63d και δε μπορώ να καταλάβω που ακριβώς μας βοηθάει να εννοήσουμε και να βρούμε ότι οι δύο σφαίρες θα πέσουν ταυτόχρονα στο κενό. Δεν αντιλέγω στην σημασία και στην σύλληψη τους, αλλά ο Πλάτωνας δεν θεωρώ πως είναι πανάκεια.

Αλέκος

__________________
System.Threading.Thread

Date:
Permalink   

Αγαπητε φιλε Αλεκο, δουλευω απ' ευθειας με το TLG, αλλα και την εκδοση του ΚΑΚΤΟΥ. Αλλα παραθετω την αποδοση, που εχει προκυψει μεσα απο επεξεργασια Φιλολογων και Φυσικων, τουλαχιστον 100 ετων, του PERSUS στο TUFTS:


[63c] For if two masses are lifted up simultaneously by a single effort, the smaller will necessarily yield more and the larger less, owing to its resistance, to the force exerted; and the large mass will be said to be “heavy” and moving “down,” the small light and moving “up.” Now this is just what we ought to detect ourselves doing in our region here. Standing on the earth and detaching various earthy substances, and sometimes pure earth, we pull them into the dissimilar air by force and against nature, since both these kinds cleave to their own kindred;


Δεν ειναι αυτη η διατυπωση του 1ου και 2ου νομου του Newton, ή κανω λαθος ?


[63d] and the smaller mass yields more easily, and follows first, as we force it into the dissimilar kind; wherefore we name it “light,” and the region to which we force it “above”; and the conditions opposite thereto we name “heavy” and “below.” Thus, these must necessarily differ in their mutual relations, because the main masses of the Kinds occupy regions opposite to one another; for when we compare what is light in one region with what is light in the opposite region, and the heavy with the heavy, the “below” with the below,


[63e] and the” above with the above, we shall discover that these all become and are opposite and oblique and in every way different in their mutual relations. There is, however, this one fact to be noticed about them all, that it is the passage of each kind to its kindred mass which makes the moving body heavy, and the region to which such a body moves “below”; while the opposite conditions produce the contrary results.1 Let this, then, stand as our account of the causes of these conditions.


Δεν εχουμε εδω ξεκαθαρα διατυπωμενη την αρχη της ισοδυναμιας βαρυτικων και πεδιων επιταχυνσεων εν γενει ?


Εαν θα παρεις την μεταφραση του ΚΑΚΤΟΥ, που ειναι πολυ-πολυ φιλολογικη, ειναι λιγοτερο προφανες το νοημα του κειμενου. Με το TUFTS ομως, σε τοσο ουσιαστικα και σοβαρα πραγματα ΔΕΝ ΠΑΙΖΟΥΝ, διοτι σ' αυτα στηριχθηκαν και εκαναν τον Δυτικο Τεχνολογικο Πολιτισμο. Εχουν πραγματικα κατανοησει την σημασια του Αρχαιου κειμενου. Εαν δε θελεις να εκπλαγεις, πηγαινε στο 43a:


[43a] as if meaning to pay them back, and the portions so taken they cemented together; but it was not with those indissoluble bonds wherewith they themselves were joined that they fastened together the portions but with numerous pegs, invisible for smallness; and thus they constructed out of them all each several body, and within bodies subject to inflow and outflow they bound the revolutions of the immortal Soul. The souls, then, being thus bound within a mighty river neither mastered it nor were mastered, but with violence they rolled along and were rolled along themselves,........


Νομιζω βγαινουν αβιαστα τα συμπερασματα. Δεν λεω εγω οτι ο Πλατωνας ειναι πανακεια, ο Lou Marinov το λεει στο: "ΠΛΑΤΩΝΑΣ ΟΧΙ PROZAK".


********** Για NickAthenian:


Κοιταξτε μονο την τελευταια παραγραφο, την τελευταια γραμμη:
Οχι το συντακτικα και λογικα σωστο, που θα ηταν, "that will herald
a revolution in physics", αλλα το καταφατικο, αποφατικο θα ελεγε
καποιος, " that heralds..."
http://science.nasa.gov/headlines/y2005/16nov_gpb.htm?list194416
Νομιζω, οτι απλα πρεπει να περιμενουμε επιστημονικη κοσμογονια.
******************
 
ΕΠΕΙΓΟΝ. Γρηγορα ολοι σε ενα βιβλιοπωλειο:
"ΕΝΑΣ ΚΟΣΜΟΣ ΔΙΧΩΣ ΧΡΟΝΟ.
Η ξεχασμενη κληρονομια των GODEL & EINSTEIN", Εκδοσεις ΤΡΑΥΛΟΣ
Φο-Βε-Ρό  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Και ειναι του 2005, οχι μονο εδω, αλλα παντου.
Και νομιζα οτι με τον Ludwich Kostro, ολα ειχαν ειπωθει.
 
Καλη 17η  Νοεμβρη. Και μονο το μήνυμά της αρκει.
 
 

__________________
Aλέκος

Date:
Permalink   

Αγαπητέ Thread,

Τελικά οφείλω να ομολογήσω ότι διάβασα σχετικά επιπόλαια το κείμενο. Όντως ο Πλάτωνας είχε διαπιστώσει ότι για το βαρύτερο σώμα θέλει μεγαλύτερη δύναμη για να κινηθεί από ότι το μικρότερο, πράγμα μεγαλειώδες για την εποχή του, κρίμα που δεν πέρασε αυτή η άποψη, θα είμαστε 2000 χρόνια μπροστά. Είναι κάτι το οποίο δε γνώριζα και οφείλω να αποκαταστήσω το δίκαιο σου, είχε εσφαλμένα την εντύπωση μιας αρχαιομανίας.

Επίσης να παραθέσω και από τη μεριά μου την σημασία του Ιωάννη Φιλόπονου πολύ αργότερα
http://scienceworld.wolfram.com/biography/Philoponus.html για την αρχή του Γαλιλαίου της ελεύθερης πτώσης.

Ο σκεπτικισμός μου όμως είναι ο εξής, γιατί τελικά δεν πέρασαν αυτές οι απόψεις και δεχτήκαμε αβίαστα την Αριστοτελική Φυσική για τόσα χρόνια, ενώ ο Πλάτωνας και ο Φιλόπονος διαφώνουσαν; Από αυτή την ερώτηση αναδύεται η σημασία του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα, γιατί πιστεύω πως απλά ξανακάλυψαν τους σωστούς νόμους της φύσης και δεν αντέγραψαν. Η σημασία αυτών των στοχαστών έγγυται όχι μόνο στην ανακάλυψη των νόμων αλλά και στην μαγκιά τους να επιμείνουν στη σωστή κατεύθυνση.

Αλέκος

__________________
System.Threading.Thread

Date:
Permalink   

Αγαπητε φιλε Αλεκο, η απαντηση φαινεται οτι βρισκεται στο γεγονος οτι το τελειο νοητικο δημιουργημα του Αριστοτελη, η ΛΟΓΙΚΗ (ΟΡΓΑΝΟΝ κ.λ.π.)αξεπεραστο και συνεχης αναφορα ολων εως σημερα, χρησιμοποιηθηκε απο τον χριστιανισμο για την κατασκευη των θεοσοφιων του. Και ηταν αυτες τοσο δυνατες, που εως σημερα κρατουν τις κοινωνιες δεσμιες ενος θανατολαγνικου προσανατολισμου. Οπως δεν φταινε οι Curie για την θανατηφορα χρηση της ατομικης και πυρηνικης δυναμης, ετσι δεν φταιει και ο Αριστοτελης για το πως οι παπαδες εκαναν χρηση του νοητικου του συμπαντος. Εαν καποιος μελετησει με προσοχη το ΟΡΓΑΝΟΝ, την ΦΥΣΙΚΗ ΑΚΡΟΑΣΗ, την ΑΘΗΝΑΙΩΝ ΠΟΛΙΤΕΙΑ, τοτε θα ξεκαθαρισουν ολα μεσα του ΑΜΕΣΩΣ. ΚΑΙ ΜΟΝΟ ΣΤΟΝ ΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ ΓΙΑ ΤΟ ΤΙ ΕΙΝΑΙ Ο ΧΡΟΝΟΣ ΝΑ ΣΤΑΘΟΥΜΕ, ολα μετα λαμπουν.


Φιλε Αλεκο το θεμα ειναι ΤΕ-ΡΑ-ΣΤΙ-Ο. Δεν εξαντλειται στα πλαισια ενος πολυ καλου διαλογου μεσα απο το forum αυτο που μας φιλοξενει. Ενα θα παρατηρησω μονο: Εαν προσεξεις τον πινακα του Ραφαηλ, Η ΣΧΟΛΗ ΤΩΝ ΑΘΗΝΩΝ, ενω ειναι ο ΠΛΑΤΩΝΑΣ που δειχνει συμβολικα προς τα ανω και ο ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ που με το χερι του προτρεπει στην ενασχοληση με τα εγκοσμια, (ΠΑΡ'ΟΛΟ ΠΟΥ Ο ΠΛΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΤΙΜΑΙΟ ΕΙΝΑΙ ΣΑΦΕΣΤΑΤΟΣ ΟΤΙ ΟΦΕΙΛΟΥΜΕ ΝΑ ΑΣΧΟΛΟΥΜΑΣΤΕ ΜΕ ΤΑ ΕΓΚΟΣΜΙΑ ΚΑΙ ΑΣ ΑΦΗΣΟΥΜΕ ΤΟΥΣ ΘΕΟΥΣ ΚΑΤΑ ΜΕΡΟΣ), τελικα η εκκλησια μοστραριστηκε με Αριστοτελικο προσωπο, διοτι η Λογικη ειναι το απολυτο εργαλειο και αυτοι που απλα το χρησιμοποιουν, σε σχεση με εκεινους που δεν κατεχουν πραμα, γινονται επικυριαρχοι. ΕΙΝΑΙ ΤΕΡΑΣΤΙΟ ΤΟ ΘΕΜΑ. ΕΛΠΙΖΩ ΚΑΠΟΙΑ ΣΤΙΓΜΗ ΝΑ ΔΟΘΕΙ Η ΕΥΚΑΙΡΙΑ ΝΑ ΤΑ ΠΟΥΜΕ ΜΑΖΙ ΜΕ ΑΛΛΟΥΣ ΦΙΛΟΥΣΑΠΟ ΤΟ forum, ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ. Γεια χαρα......................



__________________
Page 1 of 1  sorted by
 
Tweet this page Post to Digg Post to Del.icio.us


Create your own FREE Forum
Report Abuse
Powered by ActiveBoard