Những lầm tưởng phổ biến nhất về lực hấp dẫn

Mục lục:

Những lầm tưởng phổ biến nhất về lực hấp dẫn
Những lầm tưởng phổ biến nhất về lực hấp dẫn
Anonim

Có rất nhiều huyền thoại trên thế giới. Tôi không nói về những người sinh ra ở Hy Lạp cổ đại, mà là về những người mà mọi người vẫn nghĩ ra chỉ vì thiếu hiểu biết. Thông thường, một số thông tin bị bóp méo hoặc đơn giản là do một người hiểu nhầm và được phổ biến cho những người khác. Vì vậy, nó chỉ ra rằng chúng ta biết về các đối tượng và hiện tượng mà trên thực tế không tồn tại. Để xóa tan những lầm tưởng như vậy, chúng tôi định kỳ xuất bản các bài báo "mặc khải" trong đó chúng tôi nói về bản chất thực sự của mọi thứ và cách chúng hoạt động. Để làm được điều này, chúng tôi thu thập ý kiến của các nhà khoa học, nhà nghiên cứu và chỉ là ý kiến chung. Tất cả cùng nhau, điều này cho phép bạn hiểu bản chất của mọi thứ và, như họ nói, trở nên thông minh hơn. Lần này chúng ta sẽ nói về lực hấp dẫn, thứ gây ra rất nhiều tranh cãi. Và các bộ phim của Hollywood cũng làm hỏng ý tưởng của chúng ta về thực sự của nó.

Lực nào mạnh hơn - lực điện từ hoặc lực hấp dẫn

Nhiều người nghĩ rằng lực điện từ mạnh hơn lực hấp dẫn. Nói chung, nếu bạn không tìm thấy lỗi ở một số điểm tinh tế, điều này đúng, nhưng, như mọi khi, có một số "nhưng".

Lực điện từ là một lực phát sinh ở mức độ vi mô nhất và theo một cách nào đó là cơ sở của mọi cơ học, tạo ra các lực cơ bản. Ví dụ, một nguyên tử của một cái gì đó (giả sử hydro) có các proton bay xung quanh các electron. Kết quả là, chúng ta có điện tích và khối lượng. Đầu tiên xác định độ mạnh của tương tác điện từ, và thứ hai đã đề cập đến lực hấp dẫn.

Các lực lượng này được xem xét riêng biệt do thực tế là chúng có ảnh hưởng của chúng ở các mức độ khác nhau. Không có gì bí mật khi các hạt điện từ của một điện tích bị đẩy lùi, trong khi các hạt mang điện tích ngược lại bị hút. Nếu chúng ta đang xử lý một hệ thống trong đó có các hạt mang điện tích dương và âm, thì chúng ta có thể cho rằng nó là trung tính. Một ví dụ là một nguyên tử, như nó đã từng, ở trạng thái cân bằng.

Nếu chúng ta lấy một số lượng lớn các nguyên tử và bắt đầu xem xét, chẳng hạn, một hành tinh, thì sự sắp xếp của các lực sẽ thay đổi. Trong trường hợp này, toàn bộ cơ thể nói chung sẽ có điện tích trung hòa cộng hoặc trừ, và lực hấp dẫn sẽ tác động lên hàng đầu. Nghĩa là, lực điện từ thực sự rất mạnh, nhưng chỉ khi nói đến liên kết của các hạt cơ bản. Ở cấp độ này, nó thực sự mạnh hơn trọng lực. Khi nói đến các vật thể lớn, trọng lực quan trọng hơn.

Image
Image

Ở cấp độ vi mô, mọi thứ đều được cân bằng bởi lực lượng của chính chúng ta.

Một cuộc diễu hành của các hành tinh có thể làm giảm lực hấp dẫn?

Có ý kiến cho rằng cuộc diễu hành của các hành tinh có thể làm giảm lực hấp dẫn trên hành tinh của chúng ta, nhưng đây hoàn toàn là chuyện viễn tưởng. Chà, hay chỉ là ảo tưởng.

Một cuộc diễu hành của các hành tinh là một hiện tượng như vậy khi các hành tinh xếp thẳng hàng so với Mặt trời trên một đường thẳng. Đúng, dù sao thì chúng cũng sẽ không nằm trên một đường thẳng, và sẽ có những sai lệch nhỏ dọc theo trục. Nhưng điều này cũng đủ để thay đổi một chút tương tác hấp dẫn của các hành tinh.

Nếu bạn không đi sâu vào các công thức vật lý, thì chúng ta có thể nói rằng lực hấp dẫn càng lớn thì các vật thể càng gần nhau hoặc kích thước của chúng càng lớn. Ví dụ, sao Kim có ảnh hưởng lớn đến Trái đất do thực tế là nó nằm sát. Tuy nhiên, nó không lớn lắm. Sao Thổ ở rất xa, nhưng nó rất lớn, và do đó cũng có thể ảnh hưởng đến Trái đất.

Ở trên bề mặt hành tinh của chúng ta, theo trọng lực, chúng ta thường không muốn nói đến lực hấp dẫn, mà là trọng lượng của chúng ta. So với các hành tinh khác, chúng ta liên tục rơi cùng Trái đất, nhưng trọng lượng của chúng ta không thay đổi.

Image
Image

Các hành tinh không xếp hàng theo cách đó. Vẫn có những sai lệch.

Tuy nhiên, vẫn có một số ảnh hưởng từ cuộc diễu hành của các hành tinh. Nhưng chúng tôi vẫn nói rằng nó không tồn tại. Điều này là do thực tế là độ lệch là rất nhỏ. Nếu chúng ta nói về một người, anh ta sẽ “cảm thấy” đó là sự thay đổi trọng lượng khoảng một phần triệu gam. Nói một cách dễ dàng hơn là không có sự thay đổi nào hơn là tính giá trị này.

Đó là một vấn đề hoàn toàn khác nếu chúng ta nói về ảnh hưởng đối với hành tinh của chúng ta của một người khổng lồ so với nó, Mặt trời hoặc Mặt trăng ở rất gần chúng ta. Cả hai thiên thể này đều có thể ảnh hưởng đến Trái đất, tùy thuộc vào sự xuất hiện của sự lên xuống và dòng chảy. Nhưng trong trường hợp của các hành tinh, không cần phải nói về tác động như vậy.

Điều gì sẽ xảy ra với một cơ thể gần hố đen

Một số quan niệm sai lầm cho rằng một cơ thể tình cờ ở gần hố đen phải bị xé toạc. Đừng lo lắng, nó sẽ không xảy ra.

Khi một vật thể tiếp cận hố đen, lực hấp dẫn và lực thủy triều bắt đầu phát triển rất mạnh, nhưng không nhất thiết lực lượng thủy triều trở nên rất lớn khi đến gần chân trời sự kiện.

Image
Image

Một lỗ đen không nhất thiết phải xé nát một cơ thể.

Lực thủy triều là những lực sinh ra trong các vật thể chuyển động tự do trong một trường lực không đồng nhất. Có vẻ như hoạt động của những lực như vậy có thể ảnh hưởng đến sự lên xuống và dòng chảy của trái đất, và thực tế là như vậy. Trên thực tế, tên của các lực lượng này xuất phát từ điều này.

Lực thủy triềuphụ thuộc vào khoảng cách đến cơ thể và kích thước của nó. Điều quan trọng là khoảng cách được tính từ tâm, không phải từ rìa. Kích thước của một lỗ đen tỷ lệ thuận với khối lượng của nó. Từ đó chúng ta có thể kết luận rằng nếu cùng một vật thể rơi vào các lỗ đen có kích thước khác nhau, thì lực thủy triều sẽ chỉ phụ thuộc vào khối lượng của lỗ đen. Và dựa trên những gì đã nói về khối lượng và kích thước, chúng ta có thể kết luận rằng lỗ càng lớn thì lực thủy triều càng ít ở đường chân trời.

Tức là, nếu lỗ đen tương đối nhỏ, nó thực sự có thể ảnh hưởng đến các vật thể bay lên nó. Nhưng nếu kích thước của lỗ đen là rất lớn, thì nó sẽ chỉ đơn giản là nuốt chửng cơ thể và thế là xong. Một số bộ phim khoa học viễn tưởng dựa trên điều này, nơi các anh hùng rơi vào một hố đen và không có gì xảy ra với họ.

Image
Image

Trong bộ phim Interstellar, các anh hùng đã có thể đi xuyên qua lỗ đen do kích thước của nó.

Có trọng lực trong không gian không

Khi chúng ta xem một bộ phim về không gian hoặc xem một chương trình phát sóng từ ISS, trong đó các phi hành gia bay lên trong tình trạng không trọng lực, nhiều người trong chúng ta nghĩ rằng không có trọng lực. Đây là sai lầm.

Trên thực tế, lực hấp dẫn trên quỹ đạo không phải như vậy, nó gần như không khác gì ở đó so với những gì chúng ta cảm thấy trên Trái đất. Nếu chúng ta tính khoảng cách từ tâm Trái đất đến ISS, thì nó sẽ lớn hơn khoảng 10 phần trăm so với khoảng cách từ tâm Trái đất đến bề mặt của nó. Nếu chúng ta nhớ rằng lực hấp dẫn phụ thuộc vào kích thước của các thiên thể và khoảng cách của chúng với nhau, thì rõ ràng lực hấp dẫn trên quỹ đạo nhỏ hơn nhiều so với lực hấp dẫn của Trái đất.

Các phi hành gia có thể cảm thấy không trọng lượng không phải vì không có trọng lực trên quỹ đạo, mà vì họ thường xuyên rơi tự do với con tàu hoặc trạm vũ trụ của mình. Tuy nhiên, nếu chúng ta đặt một chiếc thang lớn và leo lên bậc trên, ở độ cao của quỹ đạo ISS, chúng ta sẽ không cất cánh mà sẽ đứng trên đó. Trọng lực của chúng ta sẽ thay đổi một chút, nhưng không đủ để cất cánh.

Image
Image

Điều này không phải là do không có trọng lực, mà ngược lại, do thực tế là như vậy.

Rất đơn giản, một trạm vũ trụ trên quỹ đạo di chuyển với tốc độ khủng khiếp và liên tục tìm cách bay qua Trái đất, như nó vốn có. Đến lượt nó, lực hấp dẫn của nó giữ cho trạm không bị "bay đi". Kết quả là, các phi hành gia với tàu vũ trụ của họ quay xung quanh Trái đất và do lực ly tâm, ở trạng thái cân bằng không trọng lượng. Hóa ra là có lực hấp dẫn trong quỹ đạo, và hơn nữa, chính nó cho phép các phi hành gia trải nghiệm không trọng lượng, bất kể điều đó nghe có vẻ nghịch lý đến mức nào.

Vệ tinh có thể bay quanh Trái đất trong bao lâu

Người ta tin rằng các vệ tinh nhân tạo của Trái đất hoặc các thiên thể khác có thể quay xung quanh hành tinh của chúng ta mãi mãi. Điều này không hoàn toàn đúng, mặc dù có một số sự thật trong suy luận này.

Tất cả phụ thuộc vào quỹ đạo mà vệ tinh đang ở. Nếu nó ở quỹ đạo thấp, thì ít nhất sẽ có một lực cản nhỏ, nhưng trong khí quyển. Kết quả là, tốc độ mà anh ta đạt được, bù đắp cho lực hấp dẫn do lực ly tâm, sẽ giảm dần. Khi tốc độ giảm, quỹ đạo của vệ tinh sẽ giảm dần, và tốc độ sẽ giảm nhiều hơn nữa. Kết quả là sớm muộn gì anh ta cũng sẽ gục ngã. Tất nhiên, nếu bạn không liên tục đặt nó chuyển động cùng với động cơ. Nhưng chúng tôi đang xem xét một ví dụ trong đó nó tự bay. Ví dụ, nếu ngày tận thế đã xảy ra và không có ai kiểm soát nó.

Image
Image

Có rất nhiều thứ trên quỹ đạo, nhưng theo thời gian, nó sẽ tự loại bỏ các mảnh vỡ và các vật thể khác.

Nếu bạn nâng vệ tinh lên quỹ đạo mà không có ảnh hưởng của khí quyển, thì các yếu tố khác bắt đầu ở đó, và mặt trăng, mặt trời và các hành tinh khác sẽ tạo ra hiệu ứng hấp dẫn lên vệ tinh. Mỗi tác động như vậy sẽ rất nhỏ, nhưng nếu chúng ta đang nói về thời gian trên quy mô của vũ trụ, thì những lực như vậy sẽ dẫn đến sự thay đổi hỗn loạn trong quỹ đạo của vệ tinh. Kết quả là, tốc độ của vệ tinh sẽ thay đổi, cho dù khoảng cách của nó với Trái đất. Tất cả điều này sẽ dẫn đến sự mất cân bằng của các lực giữ nó trên quỹ đạo và nó sẽ bay vào không gian mở, hoặc đi vào quỹ đạo thấp hơn, và có khí quyển, lực cản và tạm biệt.

Kết quả là vệ tinh có thể bay quanh Trái đất trong một thời gian dài, nhưng không phải là vô thời hạn. Chúng ta có thể nói gì, ngay cả khi Mặt trăng đang dần “bỏ chạy” khỏi chúng ta vào không gian mở và sớm muộn gì cũng rời khỏi trường hấp dẫn của Trái đất?

Đề xuất: