KALEIDOSKOP

Jak daleko působí pozemská gravitace?

Kdo se poprvé pohyboval rychlostí zvuku

Kdy člověkem vyrobený předmět překonal rychlost zvuku

Jak daleko působí pozemská gravitace?

Všiml jsem si, že lidi některé věci, které jsou naprosto nesprávně vykládány, berou za fakta. Třeba ono tvrzení, že ve výšce oběžné dráhy, na které krouží kolem Země třeba ISS již pozemská gravitace nepůsobí.
Zkuste se nad tím trochu zamyslet a přijdete na to že je to naprostý nesmysl. Měsíc je mnohem dál od Země než ISS a přesto jeho gravitace působí až na Zemském povrchu! (než si řeknete že tu blábolím nesmysly tak si najděte jak vzniká příliv a odliv) Měsíc má přitom jen 1/6 hmotnosti Země. Tudíž musí obráceně, na jeho povrchu působit Země 6x větší gravitační silou..... ale jakpak to, když podle tvrzení různých televizní reportérů je ve vzdálenosti pouhých 400km (což je cca výška kde obíhá ISS) už "stav beztíže"? A přitom měsíc je v průměrné vzdálenosti 384 403 km tedy přibližně 1000x dál?
Ve skutečnosti gravitační síla ubývá stejně jako světlo - tedy se čtvercem vzdálenosti. Ve výšce oběhu ISS tedy gravitační síla samozřejmě působí. Stačí na to jednoduchá matematika - ve výšce, která bude dvojnásobkem poloměru Země tedy 6378km nad povrchem, bude mít stále ještě hodnotu 1/4 hodnoty na povrchu (zdvojnásobili jsme vzdálenost tudíž se musí gravitační síla zmenšit exponenciálně neboli 2na2=4x) - tedy cca 25% hodnoty na povrchu. Litr vody tam bude vážit cca 1/4kg. Analogicky ve vzdálenosti pouhých 400km od povrchu bude vážit 1 litr vody cca 750g, člověk s váhou 80kg na povrchu bude tedy ve vzdálenosti 400km od Země vážit cca 60kg. Tak jak to, že si kosmonauti v ISS poletují jako kolibříci? Příčinou je totiž RYCHLOST, přesněji řečeno odstředivá síla, kterou tato rychlost vyvolává! Proto je cestování do vesmíru tak energeticky náročné. Nestačí totiž vyletět kolmo vzhůru do výšky oběžné dráhy ISS. To by bylo poměrně jednoduché - vesmír podle dohody začíná ve výšce 100km (nevím jak vy, ale já takovou vzdálenost ujedu co dva dny) Takové těleso by totiž ve chvíli, kdy by vypnulo motor, spadlo zpátky jako hruška. Raketa totiž musí dosáhnout tzv. oběžné rychlosti - tedy takové rychlosti aby se( zjednodušeně řečeno) odstředivá síla vyrovnala opačným směrem působící gravitaci (vím že bych měl správně napsat dostředivá síla ale pro vysvětlení zůstaňme u odstředivé) Pozemská gravitace přitom zakřivuje její dráhu na kružnici (elipsu), bez působení gravitace by ISS odletěla po tečně do vesmíru. Je to stejný princip, jako když nad hlavou roztočíte kámen na provázku - provázek je v tomto případě gravitace a odstředivá síla rotace působí proti němu. Čím blíž jste k povrchu tím rychleji musíte obíhat aby jste gravitaci vyrovnali odstředivou silou. BTW na podobném principu funguje v podstatě veškerá nebeská mechanika - měsíc obíhající kolem Zěmě, planety obíhající kolem Slunce, sluneční soustava obíhající kolem středu galaxie atd. Ve skutečnosti to není tak jednoduché - to by potom výsledné dráhy těles byly přesně kruhové a to se, jak víme neděje. Klíčem k pochopení jsou Newtonovy zákony + Einsteinova teorie časopropstoru. Einstein odhalil, že planety obíhají kolem hvězd (a družice jako Měsíc, kolem planet) právě díky zakřivení prostoru. To, co nazýváme oběžnou dráhou, je ve skutečnosti pohyb po přímé čáře v časoprostoru. Zakřivení časoprostoru ohýbá tento pohyb v uzavřenou eliptickou dráhu. Časoprostor zakřivuje sám sebe. Potvrzením Einsteinova revolučního objevu je chování hvězd a planet na Svých oběžných dráhách v celém pozorovatelném vesmíru.Podle zákonů fyziky víme, že těleso jednou uvedené do pohybu se bude pohybovat dál, dokud na něj nezačne působit nějaká brzdná síla (třeba tření v atmosféře) - což je i případ ISS. A co tzv. geostacionární družice? Družice zdánlivě visí stále na stejném místě oblohy - jenže to je klam - ve stutečnosti je to stejný princip - jen obíhá ve vzdálenosti, kde se vyrovnává její oběžná rychlost s rychlostí rotace Země. Gravitaci ostatně můžete "kompenzovat" i na Zemi - stačí vám k tomu letadlo s kterým vystoupáte dostečně vysoko a potom si to pilot namíří k zemi se stálým zrychlením 10m/s. Uvnitř letadla budete poletovat stejně jako poletují na ISS - v tomto případě působí proti gravitaci zrychlení.

pozn.: ISS - International Space Station - Mezinárodní vesmírná stanice

 

Kdo poprvé překonal rychlost zvuku.

Na wikipedii se dočtete, že rychlost zvuku poprvé překonal 14. října 1947 pilot Charles “Chuck” Yeager na pokusném raketovém letadle, které bylo k tomuto účelu zkonstruováno. To je sice pravda, ale ve skutečnosti se lidé pohybovali rychlostí překračující rychlost zvuku už mnohem,mnohem dříve a ani si to neuvědomovali... Že je to nesmysl? Tak zkuste počítat.

poloměr Země r je cca 6378Km, to tedy znamená že její obvod na rovníku je 2* Pí *r (znalost výpočtu obvodu kružnice ze základní školy) tedy 2*3,14*6378= 40054km. Země se otočí jednou za 24h tzn. že člověk stojící na rovníku se musí pohybovat rychlostí 40051/24=1669km/h Jestliže u zemského povrchu odpovídá rychlost zvuku rychlosti asi 1 225 km·h−1 (340,3 m·s−1), ve stratosféře pak rychlosti 1 060 km·h−1, pak se každý člověk stojící na rovníku pohybuje rychlostí vyšší než je rychlost zvuku !

   
 

Kdy člověkem vyrobený předmět překonal rychlost zvuku

Kdo si myslí, že překonat rychlost zvuku pomocí výrobku klidských rukou se podařilo až s vývojem superrychlých letadel, ten se mýlí.
Člověkem vyrobený nástroj překonal rychlost zvuku totiž již mnohem dřív. Tímto nástrojem je totiž - bič. - Ano, ono prásknutí, které slyšíme, když bič někdo správně použije je totiž tzv. supersonický třesk. Stejný jev, který nastává u letadel při překonání zvukové bariéry. Konec biče se totiž pohybuje čím dál rychleji, až v určitém okamžiku překoná rychlost zvuku - a ozve se ono dobře známé prásknutí.

   
  home