Մարմնի քաշը տարբեր մոլորակների վրա. Ձգողականությունը լուսնի և մոլորակների վրա. Գիտե՞ք, որ նույնիսկ Երկրի վրա ձեր քաշը ամենուր նույնը չէ:

Սովորական դասական թանգարանը մենք կապում ենք կիսադատարկ արձագանքող սրահների, ցուցափեղկերում փոշոտ ցուցանմուշների և էքսկուրսավարի հանգչող ձայնի հետ:

Այնուամենայնիվ, մի քանի տասնամյակ Արևմուտքում հաջողությամբ գործում է թանգարանի նոր տեսակը՝ ինտերակտիվ։ Ինտերակտիվ թանգարանի հիմնական գաղափարը ոչ թե ուղեցույցի մենախոսությունն է և ցուցադրության պասիվ քննությունը, այլ այցելուների ներգրավումը ցուցանմուշների հետ փոխգործակցության մեջ: Ինտերակտիվ թանգարանը հիանալի հնարավորություն է մի քանի ժամ ազատ ժամանակը հաճելի և շահավետ անցկացնելու համար։ Հետաքրքիր կլինի անհատ այցելուի, ընտանիքի և ուսանողների խմբի համար: Մենք ուրախ կլինենք տեսնել մեր թանգարանում բոլոր տարիքի մարդկանց՝ կրտսեր ուսանողներին և նրանց ծնողներին, ինչպես նաև տատիկներին ու պապիկներին:

Սարքավորումներով Lunarium-ը չի զիջում եվրոպական գիտական ​​կենտրոններին ու թանգարաններին։ Այն գտնվում է երկու հարկերում և բաղկացած է «Աստղագիտություն և ֆիզիկա» և «Տիեզերքի ըմբռնում» բաժիններից։ Ցուցահանդեսին ներկայացված են ավելի քան ութսուն ցուցանմուշներ, որոնք տեսողականորեն ցուցադրում են տարբեր ֆիզիկական օրենքներ և բնական երևույթներ խաղային ձևով: Այստեղ բնության օրենքների դրսեւորումները երբեմն գրաֆիկական են, երբեմն զավեշտալի, երբեմն հրաշքի տեսք ունեն։ «Աստղագիտություն և ֆիզիկա» բաժնի էքսպոզիցիան մեզ ներկայացնում է գիտության հրաշալի աշխարհը, որտեղ յուրաքանչյուր ցուցանմուշ իրական գիտական ​​լաբորատորիա է, որտեղ յուրաքանչյուր այցելու կարող է զգալ փորձարար գիտնական: Այստեղ դուք կարող եք ստեղծել արհեստական ​​ամպեր և տորնադոներ, արտադրել էլեկտրական էներգիա, ստեղծել էլեկտրոնային երաժշտություն, վարել տիեզերական հեծանիվ և պարզել ձեր քաշը այլ մոլորակների վրա: Իսկ այնպիսի ցուցանմուշները, ինչպիսիք են՝ «Սև անցքը», «Հիպերբոլոիդ կախարդական փայտիկը», «Ferrofluid Ոզնին», «Պլազմային գնդակը» և «Օպտիկական պատրանքները», անկասկած, արտասովոր հետաքրքրություն կառաջացնեն այցելուների մոտ, բազմաթիվ հարցեր և բուռն քննարկումներ։ Ֆուկոյի մեծ ճոճանակը կհամոզի բոլոր այցելուներին, որ Երկիրը պտտվում է իր առանցքի շուրջ, իսկ Tellurium-ը ցույց կտա ցերեկային ու գիշերվա և եղանակների փոփոխությունը:

«Տիեզերքի ըմբռնում» էքսպոզիցիան նախագծված է թեմատիկ խցիկներով տիեզերակայանի տեսքով։ Մի կուպեից մյուսը տեղափոխվելը թույլ է տալիս կատարել միջմոլորակային ճանապարհորդություն, այցելել Լուսնի լաբորատորիա, ծանոթանալ Մեծ պայթյունի պատմությանը և ճանապարհորդել դեպի անսահմանություն: Ճանապարհին դուք կարող եք դիտումներ կատարել տարբեր օպտիկական համակարգերի աստղադիտակների միջոցով, փրկել մոլորակը աստերոիդներից, հաղորդագրություն ուղարկել այլմոլորակայիններին, արձակել օդային և ջրածնային հրթիռներ, սովորել անկշռության և վակուումի հատկությունները:

Յուրաքանչյուր ցուցանմուշ հագեցած է գունագեղ ցուցանակով, որը կօգնի ձեզ ստանալ ամբողջ տեղեկատվությունը, որն անհրաժեշտ է ցուցանմուշները ինքնուրույն ուսումնասիրելու համար: Անհրաժեշտության դեպքում օգնության կգան դահլիճում գտնվող խորհրդատուները՝ Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի ֆիզիկայի ֆակուլտետի ավագ ուսանողներն ու շրջանավարտները։ Նրանք կբացատրեն համապատասխան ցուցանմուշների գործունեության նպատակը և սկզբունքները և կպատասխանեն բոլոր հարցերին:

Դպրոցական խմբերի համար նախատեսված են թեմատիկ և ուսումնական էքսկուրսիաներ՝ որակավորված էքսկուրսավարների ուղեկցությամբ։ Ինտերակտիվ թանգարանը ազատագրություն է։ Այստեղ յուրաքանչյուր մեծահասակ կարող է կրկին իրեն զգալ որպես երեխա բացահայտող և երեխաների հետ միասին ստանալ վառ ու անմոռանալի տպավորություններ։ Իսկ երեխաներն իրենց կարող են փորձել գիտնական-հետազոտողների դերում։ Ամենակարևորը՝ այստեղ պարզ է դառնում, որ գիտելիքը ծնվում է փորձերից և դիտարկումներից։

Ինտերակտիվ թանգարանը հետաքրքիր, անմոռանալի փորձերի և բացահայտումների առասպելական կալեիդոսկոպ է, իսկական խնջույք կենդանի երևակայության համար: Սպասում ենք ձեզ մեր մոտ և հուսով ենք, որ դուք կլինեք մեր հաճախակի և ողջունելի հյուրերը։ Կհանդիպենք Lunarium-ում:

Առարկաները կամ մարդիկ, ինչպիսին է նկարում ցուցադրված թռչող տիեզերագնացը, ավելի քիչ կշռում են Լուսնի վրա, քան Երկրի վրա՝ Լուսնի ավելի թույլ գրավիտացիոն դաշտի պատճառով: Ձգողականությունը հիմնական գրավիտացիոն ուժն է, որը տարածվում է արտաքին տարածության միջով և գործում է բոլոր ֆիզիկական մարմինների վրա:

Ցանկացած երկու մարմինների միջև գրավիտացիոն ձգողականությունը, օրինակ՝ մոլորակի և մարդու միջև, կարող է քանակականացվել, եթե հայտնի լինեն յուրաքանչյուր մարմնի զանգվածը և նրանց միջև եղած հեռավորությունը։ Զանգվածը, որը մնում է հաստատուն, մարմնի մեջ պարունակվող նյութի քանակական չափումն է։ Ինչ վերաբերում է քաշին, ապա դա մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժի չափումն է։ Որքան ուժեղ է գրավիտացիոն դաշտը, այնքան մեծ կլինի մարմնի քաշը և ավելի մեծ կլինի նրա արագացումը. որքան թույլ է գրավիտացիոն դաշտը, այնքան քիչ կլինի մարմնի քաշը և ավելի քիչ արագացում: Գրավիտացիոն դաշտերի ուժային բնութագրերը կախված են նրանց շրջապատող մարմինների չափերից, ուստի որևէ մարմնի կշիռը հաստատուն արժեք չէ։

Պատկերի վրա Լուսին(ձախ)և Երկիր(աջ կողմում):

1. Լուսնի վրա տիեզերագնացների քաշը վեց անգամ պակասում է Երկրի վրա նրա քաշի համեմատ, քանի որ Լուսնի վրա ձգողական ուժը Երկրի ձգողության ուժի միայն մեկ վեցերորդն է:
2. Լուսնից վերադառնալուց հետո (նկ.աջ կողմում), տեքստի ստորև նկարում ներկայացված տիեզերագնացը Երկրի վրա վեց անգամ ավելի է կշռում, քան Լուսնի վրա: Ունենալով ավելի մեծ զանգված, քան Լուսինը, Երկիրը զարգացնում է ավելի բարձր գրավիտացիոն ձգողական ուժ:

Ինչպես քարերը ջրհորի մեջ

Տեքստի ստորև բերված նկարում սխեմատիկորեն ցուցադրված գրավիտացիոն դաշտերում Լուսինը (նկարի ձախ կողմում) ավելի փոքր ձգողական ուժ է ստեղծում, քան ավելի զանգվածային Երկիրը (նկարի աջ կողմը): Ձգողության ուժի հաղթահարումը նման է ջրհորից դուրս գալուն: Որքան մեծ է ձգողության ուժը, այնքան ավելի խորն է ջրհորը և ավելի կտրուկ են նրա պատերը:

Մարմինների փոխադարձ ձգողության էությունը

Լուսինը և Երկիրը (համապատասխանաբար, տեքստի վերևում գտնվող ձախ և աջ գծագրերը) ձգում են մարմիններ, որոնք գտնվում են իրենց մակերեսին մոտ. մարմիններն էլ իրենց հերթին ստեղծում են իրենց զանգվածին համաչափ ձգող ուժ։ Լուսնի և ձախ նկարում պատկերված մարդու միջև ավելի մեծ հեռավորությունը և Լուսնի փոքր զանգվածը նպաստում են ավելի թույլ գրավիտացիոն կապին, մինչդեռ ճիշտ պատկերով զույգի համար Երկրի ավելի մեծ զանգվածն ավելի ուժեղ ձգողություն է ապահովում:

Լուսնի միջին զանգվածը կազմում է մոտ 7,3477 x 1022 կգ։

Լուսինը Երկրի միակ արբանյակն է և նրան ամենամոտ երկնային մարմինը: Լուսնի փայլի աղբյուրը Արեգակն է, ուստի մենք միշտ դիտում ենք միայն լուսնային մասը, որը նայում է մեծ լուսատուին: Լուսնի երկրորդ կեսն այս պահին ընկղմված է տիեզերական խավարի մեջ՝ սպասելով իր հերթին «դեպի լույս» դուրս գալուն։ Լուսնի և Երկրի միջև հեռավորությունը մոտավորապես 384467 կմ է։ Այսպիսով, այսօր մենք կիմանանք, թե որքան է Լուսինը կշռում Արեգակնային համակարգի մյուս «բնակիչների» համեմատ, ինչպես նաև կիմանանք հետաքրքիր փաստեր այս առեղծվածային երկրային արբանյակի մասին։

Ինչու է լուսինն այդպես կոչվում:

Հին հռոմեացիները լուսնին անվանում էին գիշերային լույսի աստվածուհի, որի անունը ի վերջո անվանվեց հենց գիշերային աստղը: Այլ աղբյուրների համաձայն, «լուսին» բառը հնդեվրոպական արմատներ ունի և նշանակում է «պայծառ», և լավ պատճառներով, քանի որ պայծառության առումով Երկրի արբանյակը Արևից հետո երկրորդ տեղում է: Հին հունարենում գիշերային երկնքում սառը դեղնավուն լույսով փայլող աստղը կոչվում էր աստվածուհի Սելենե անունը:

Որքա՞ն է լուսնի քաշը:

Լուսինը կշռում է մոտ 7,3477 x 1022 կգ։

Իրոք, ֆիզիկական առումով «մոլորակի կշիռ» հասկացություն գոյություն չունի։ Ի վերջո, քաշը մարմնի կողմից գործադրվող ուժն է հորիզոնական մակերեսի վրա: Որպես այլընտրանք, եթե մարմինը կախված է ուղղահայաց թելի վրա, ապա դրա քաշը այս թելի մարմնի առաձգական ուժն է: Հասկանալի է, որ Լուսինը գտնվում է մակերեսի վրա և «կախված» վիճակում չէ։ Այսպիսով, ֆիզիկական տեսանկյունից լուսինը կշիռ չունի։ Ուստի ավելի տեղին կլինի խոսել այս երկնային մարմնի զանգվածի մասին։

Լուսնի քաշը և նրա շարժումը - ինչ հարաբերություններ ունեն:

Հին ժամանակներից մարդիկ փորձել են բացահայտել Երկրի արբանյակի շարժման «առեղծվածը»։ Լուսնի շարժման տեսությունը, որն առաջին անգամ ստեղծել է ամերիկացի աստղագետ Է.Բրաունը 1895 թվականին, դարձել է ժամանակակից հաշվարկների հիմքը։ Սակայն լուսնի ճշգրիտ շարժումը որոշելու համար անհրաժեշտ էր իմանալ նրա զանգվածը, ինչպես նաև եռանկյունաչափական ֆունկցիաների տարբեր գործակիցներ։

Սակայն ժամանակակից գիտության ձեռքբերումների շնորհիվ հնարավոր դարձավ ավելի ճշգրիտ հաշվարկներ իրականացնել։ Օգտագործելով լազերային տեղորոշման մեթոդը, դուք կարող եք որոշել երկնային մարմնի չափը ընդամենը մի քանի սանտիմետր սխալով: Այսպիսով, գիտնականները բացահայտել և ապացուցել են, որ Լուսնի զանգվածը 81 անգամ փոքր է մեր մոլորակի զանգվածից, իսկ Երկրի շառավիղը 37 անգամ մեծ է լուսնային նմանատիպ պարամետրից։

Իհարկե, նման բացահայտումները հնարավոր դարձան միայն տիեզերական արբանյակների դարաշրջանի գալուստով: Բայց համընդհանուր ձգողության օրենքի մեծ «բացահայտողի» դարաշրջանի գիտնականները որոշել են լուսնի զանգվածը՝ ուսումնասիրելով մակընթացությունները, որոնք առաջացել են երկնային մարմնի դիրքի Երկրի նկատմամբ պարբերական փոփոխությունների հետևանքով:

Լուսին - բնութագրեր և թվեր

• մակերեսը՝ 38 մլն կմ 2, որը կազմում է Երկրի մակերեսի մոտավորապես 7,4%-ը
• ծավալը՝ 22 մլրդ մ 3 (նման ցամաքային ցուցանիշի արժեքի 2%-ը)
• միջին խտությունը՝ 3,34 գ/սմ 3 (Երկրի վրա՝ 5,52 գ/սմ 3)
• գրավիտացիա - հավասար է երկրի 1/6-ին

Լուսինը բավականին «ծանր» երկնային արբանյակ է, որը բնորոշ չէ երկրային մոլորակներին: Եթե ​​համեմատենք բոլոր մոլորակային արբանյակների զանգվածը, ապա Լուսինը կհայտնվի հինգերորդ տեղում։ Նույնիսկ Պլուտոնը, որը մինչև 2006 թվականը համարվում էր լիարժեք մոլորակ, իր զանգվածով ավելի քան հինգ անգամ փոքր է Լուսնից: Ինչպես գիտեք, Պլուտոնը բաղկացած է ժայռերից և սառույցից, ուստի նրա խտությունը ցածր է՝ մոտ 1,7 գ/սմ 3: Սակայն Գանիմեդը, Տիտանը, Կալիստոն և Իոն, որոնք Արեգակնային համակարգի հսկա մոլորակների արբանյակներն են, զանգվածով ավելի մեծ են, քան լուսինը:

Հայտնի է, որ Տիեզերքում ցանկացած մարմնի ձգողականության կամ ձգողականության ուժը բաղկացած է տարբեր մարմինների միջև գրավիչ ուժի առկայությունից: Իր հերթին, ներգրավման ուժի մեծությունը կախված է մարմինների զանգվածից և նրանց միջև եղած հեռավորությունից։ Այսպիսով, Երկիրը մարդուն քաշում է իր մակերեսին, և ոչ հակառակը, քանի որ մոլորակը չափերով շատ ավելի մեծ է: Այս դեպքում ծանրության ուժը հավասար է մարդու քաշին։ Փորձենք կրկնապատկել Երկրի կենտրոնի և մարդու միջև եղած հեռավորությունը (օրինակ՝ բարձրանանք Երկրի մակերևույթից 6500 կմ բարձրության վրա գտնվող լեռը)։ Հիմա մարդը չորս անգամ պակաս է կշռում։

Բայց Լուսինը զանգվածով զգալիորեն զիջում է Երկրին, հետևաբար, լուսնային գրավիտացիոն ուժը նույնպես ավելի քիչ է, քան երկրի ձգողական ուժը։ Այսպիսով, տիեզերագնացները, ովքեր առաջին անգամ վայրէջք կատարեցին լուսնի մակերեսին, կարող էին աներևակայելի թռիչքներ կատարել՝ նույնիսկ ծանր տիեզերական հագուստով և այլ «տիեզերական» սարքավորումներով: Ի վերջո, լուսնի վրա մարդու քաշը նվազում է վեց անգամ: Բարձր ցատկերում «միջմոլորակային» օլիմպիական ռեկորդներ սահմանելու ամենահարմար վայրը.

Այսպիսով, այժմ մենք գիտենք, թե որքան է կշռում Լուսինը, նրա հիմնական բնութագրերը, ինչպես նաև այլ հետաքրքիր փաստեր այս խորհրդավոր երկրային արբանյակի զանգվածի մասին:

Պատկերացրեք, որ մենք ճանապարհորդության ենք գնում Արեգակնային համակարգով։ Ո՞րն է ձգողության ուժը այլ մոլորակների վրա: Որո՞նք կլինենք ավելի հեշտ, քան Երկրի վրա, և որոնց վրա՝ ավելի դժվար:

Մինչ մենք դեռ չենք լքել Երկիրը, կատարենք հետևյալ փորձը՝ մտովի իջնենք երկրագնդի բևեռներից մեկը, իսկ հետո պատկերացնենք, որ մեզ տեղափոխել են հասարակած։ Հետաքրքիր է՝ մեր քաշը փոխվե՞լ է։

Հայտնի է, որ ցանկացած մարմնի քաշը որոշվում է ձգողականության (ձգողականության) ուժով։ Այն ուղիղ համեմատական ​​է մոլորակի զանգվածին և հակադարձ համեմատական ​​է նրա շառավիղի քառակուսին (այս մասին մենք առաջին անգամ իմացանք ֆիզիկայի դպրոցական դասագրքից): Հետևաբար, եթե մեր Երկիրը լիներ խիստ գնդաձև, ապա յուրաքանչյուր առարկայի կշիռը իր մակերեսով շարժվելիս կմնար անփոփոխ:

Բայց Երկիրը գունդ չէ։ Այն հարթեցված է բևեռներում և երկարաձգվում է հասարակածի երկայնքով: Երկրի հասարակածային շառավիղը բևեռայինից 21 կմ երկար է։ Պարզվում է, որ ձգողության ուժը հասարակածի վրա գործում է այնպես, ասես հեռվից։ Այդ իսկ պատճառով նույն մարմնի կշիռը Երկրի տարբեր մասերում նույնը չէ։ Ամենածանր առարկաները պետք է լինեն երկրի բևեռներում, իսկ ամենահեշտը՝ հասարակածի մոտ: Այստեղ նրանք դառնում են 1/190-ով թեթև, քան իրենց քաշը բևեռներում։ Իհարկե, քաշի այս փոփոխությունը կարելի է հայտնաբերել միայն զսպանակային հավասարակշռության միջոցով: Հասարակածում առարկաների քաշի աննշան նվազում է տեղի ունենում նաև Երկրի պտույտից առաջացող կենտրոնախույս ուժի պատճառով։ Այսպիսով, մեծ բևեռային լայնություններից հասարակած ժամանող մեծահասակի քաշը կնվազի ընդհանուր առմամբ մոտ 0,5 կգ-ով:

Հիմա տեղին է հարցնել՝ ինչպե՞ս կփոխվի Արեգակնային համակարգի մոլորակներով ճանապարհորդող մարդու քաշը։

Մեր առաջին տիեզերակայանը Մարսն է: Որքա՞ն կկշռեր մարդը Մարսի վրա: Դժվար չէ նման հաշվարկ անել։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է իմանալ Մարսի զանգվածն ու շառավիղը:

Ինչպես հայտնի է, «կարմիր մոլորակի» զանգվածը 9,31 անգամ փոքր է Երկրի զանգվածից, իսկ շառավիղը 1,88 անգամ փոքր է երկրագնդի շառավղից։ Հետևաբար, առաջին գործոնի գործողության շնորհիվ Մարսի մակերևույթի վրա ձգողական ուժը պետք է լինի 9,31 անգամ պակաս, իսկ երկրորդի պատճառով՝ 3,53 անգամ ավելի մեծ, քան մերը (1,88 * 1,88 = 3,53 )։ Ի վերջո, այնտեղ Երկրի ձգողության 1/3-ից մի փոքր ավելին է (3,53: 9,31 = 0,38): Նույն կերպ կարելի է որոշել ձգողության լարվածությունը ցանկացած երկնային մարմնի վրա:

Հիմա համաձայնվենք, որ Երկրի վրա տիեզերագնաց-ճանապարհորդը կշռում է ուղիղ 70 կգ։ Այնուհետև մյուս մոլորակների համար մենք ստանում ենք հետևյալ քաշային արժեքները (մոլորակները դասավորված են ըստ քաշի աճի).

Պլուտոն 4.5 Մերկուրի 26.5 Մարս 26.5 Սատուրն 62.7 Ուրան 63.4 Վեներա 63.4 Երկիր 70.0 Նեպտուն 79.6 Յուպիտեր 161.2

Ինչպես տեսնում եք, Երկիրը գրավիտացիայի առումով միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում հսկա մոլորակների միջև։ Դրանցից երկուսի՝ Սատուրնի և Ուրանի վրա, ձգողության ուժը մի փոքր ավելի քիչ է, քան Երկրի վրա, իսկ մյուս երկուսի վրա՝ Յուպիտերի և Նեպտունի վրա՝ ավելի շատ: Ճիշտ է, Յուպիտերի և Սատուրնի համար կշիռը տրվում է՝ հաշվի առնելով կենտրոնախույս ուժի ազդեցությունը (դրանք արագ պտտվում են)։ Վերջինս մի քանի տոկոսով նվազեցնում է մարմնի քաշը հասարակածում։

Հարկ է նշել, որ հսկա մոլորակների համար քաշի արժեքները տրվում են վերին ամպի շերտի մակարդակով, այլ ոչ թե պինդ մակերեսի մակարդակով, ինչպես երկրային մոլորակների (Մերկուրի, Վեներա, Երկիր, Մարս) և Պլուտոն.

Վեներայի մակերեսին մարդը գրեթե 10%-ով ավելի թեթև կլինի, քան Երկրի վրա։ Մյուս կողմից՝ Մերկուրիում և Մարսում քաշի նվազումը տեղի կունենա 2,6 գործակցով։ Ինչ վերաբերում է Պլուտոնին, ապա նրա վրա մարդը 2,5 անգամ ավելի թեթև կլինի, քան Լուսնի վրա, կամ 15,5 անգամ ավելի թեթև, քան Երկրի վրա։

Բայց Արեգակի վրա ձգողականությունը (գրավչությունը) 28 անգամ ավելի ուժեղ է, քան Երկրի վրա: Այնտեղ մարդու մարմինը կկշռեր 2 տոննա և ակնթարթորեն կփշրվեր սեփական քաշով։ Սակայն մինչ Արեգակ հասնելը ամեն ինչ կվերածվեր տաք գազի։ Մեկ այլ բան փոքր երկնային մարմիններն են, ինչպիսիք են Մարսի արբանյակները և աստերոիդները: Նրանցից շատերի վրա, հեշտության առումով, դուք կարող եք նմանվել ... ճնճղուկին:

Միանգամայն պարզ է, որ մարդը կարող է այլ մոլորակներ մեկնել միայն հատուկ կնքված տիեզերազգեստով, որը հագեցած է կենսաապահովման համակարգի սարքերով։ Ուղեծրային տիեզերական կոստյումների քաշը մոտ 120 կգ է (Orlan MK, գործում է 2009 թվականից), տիեզերական կոստյումներ են մշակվում այլ երկնային մարմինների, այսպես կոչված, տիեզերական մարմինների համար, որոնց քաշը կազմում է մոտ 200 կգ։ Հետևաբար, այլ մոլորակների վրա տիեզերական ճանապարհորդի քաշի համար մեր կողմից տրված արժեքները պետք է առնվազն եռապատկվեն։ Միայն դրանից հետո մենք կստանանք քաշի արժեքներ իրականին մոտ:

Կորոտցև Օ.Ն.

(հիմնվելով http://www.prosto-o-slognom.ru-ի վրա)

Մարդիկ երազել են աստղեր ճանապարհորդելու մասին դեռ հին ժամանակներից՝ սկսած այն ժամանակներից, երբ առաջին աստղագետները պարզունակ աստղադիտակներով ուսումնասիրեցին մեր համակարգի այլ մոլորակները և նրանց արբանյակները: Այդ ժամանակից ի վեր շատ դարեր են անցել, բայց ավաղ, միջմոլորակային և առավել եւս թռիչքները դեպի այլ աստղեր նույնիսկ հիմա անհնար են: Եվ միակ այլմոլորակային օբյեկտը, որին այցելել են հետազոտողները, Լուսինն է:

Մենք դա գիտենք Ձգողականությունը այն ուժն է, որով Երկիրը ձգում է տարբեր առարկաներ:

Ձգողության ուժը միշտ ուղղված է դեպի մոլորակի կենտրոնը։ Ծանրության ուժը մարմնին հաղորդում է արագացում, որը կոչվում է ազատ անկման արագացում և թվային առումով հավասար է 9,8 մ/վ 2-ի: Սա նշանակում է, որ ցանկացած մարմին, անկախ իր զանգվածից, ազատ անկման ժամանակ (առանց օդի դիմադրության) իր արագությունն անկման յուրաքանչյուր վայրկյանի համար փոխում է 9,8 մ/վ:

Ազատ անկման արագությունը գտնելու բանաձևի օգտագործումը

M մոլորակների զանգվածը և R շառավիղը հայտնի են աստղագիտական ​​դիտարկումների և բարդ հաշվարկների միջոցով։

իսկ G-ը գրավիտացիոն հաստատունն է (6,6742 10 -11 m 3 s -2 կգ -1):

Եթե ​​կիրառենք այս բանաձևը Երկրի մակերևույթի վրա գրավիտացիոն արագացումը հաշվարկելու համար (մ զանգված M = 5,9736 1024 կգ, շառավիղ R = 6,371 106 մ), ապա կստանանք. g \u003d 6,6742 * 10 * 5,9736 / 6,371 * 6,371 \u003d 9,822 մ / վ 2

Ստանդարտ («նորմալ») արժեքը, որն ընդունվել է միավորների համակարգեր կառուցելիս, g = 9,80665 մ / վ 2 է, իսկ տեխնիկական հաշվարկներում դրանք սովորաբար վերցնում են g = 9,81 մ / վ 2:

g-ի ստանդարտ արժեքը սահմանվել է որպես «միջին» որոշ իմաստով Երկրի վրա ազատ անկման արագացում, որը մոտավորապես հավասար է ծովի մակարդակի 45,5° լայնության վրա ազատ անկման արագացմանը:

Երկրի գրավչության պատճառով ջուրը հոսում է գետերում։ Մարդը, վեր թռչելով, ընկնում է Երկիր, քանի որ Երկիրը ձգում է նրան։ Երկիրը դեպի իրեն է ձգում բոլոր մարմինները՝ Լուսինը, ծովերի ու օվկիանոսների ջուրը, տները, արբանյակները և այլն։ Գրավիտացիայի շնորհիվ մեր մոլորակի տեսքը անընդհատ փոխվում է։ Լեռներից իջնում ​​են ձնահյուսերը, շարժվում են սառցադաշտերը, թափվում են քարաթափումներ, թափվում են անձրևներ, գետերը հոսում են բլուրներից դեպի հարթավայրեր։

Երկրի վրա բոլոր կենդանի էակները զգում են նրա գրավչությունը: Բույսերը նույնպես «զգում են» ձգողության գործողությունն ու ուղղությունը, այդ իսկ պատճառով հիմնական արմատը միշտ աճում է դեպի երկրի կենտրոն, իսկ ցողունը՝ վեր։

Երկիրը և Արեգակի շուրջը պտտվող բոլոր մոլորակները ձգվում են դեպի այն և միմյանց: Ոչ միայն Երկիրն է դեպի իրեն ձգում մարմինները, այլև այդ մարմինները դեպի իրենց են ձգում Երկիրը: Ներգրավեք միմյանց և Երկրի բոլոր մարմիններին: Օրինակ՝ Լուսնից եկող գրավչությունը Երկրի վրա առաջացնում է ջրի մակընթացություն, որի հսկայական զանգվածները օրական երկու անգամ բարձրանում են օվկիանոսներում և ծովերում՝ հասնելով մի քանի մետր բարձրության: Ներգրավեք միմյանց և Երկրի բոլոր մարմիններին: Ուստի ՏԻԵԶԵՐՔՈՒՄ ԲՈԼՈՐ ՄԱՐՄԻՆՆԵՐԻ ՓՈԽԱԶԳԱՅԻՆ ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՒՄԸ ԿՈՎԱՆՎՈՒՄ Է ՀԱՄԱՍՆԱԿԱՆ ՁԳԱՀԱՎՈՐՈՒՄ:

Ցանկացած զանգվածի մարմնի վրա ազդող ծանրության ուժը որոշելու համար անհրաժեշտ է ազատ անկման արագացումը բազմապատկել այս մարմնի զանգվածով:

F=g*m,

որտեղ m-ը մարմնի զանգվածն է, g-ը ազատ անկման արագացումն է:

Բանաձևից կարելի է տեսնել, որ ձգողականության արժեքը մեծանում է մարմնի քաշի ավելացման հետ: Կարելի է նաև տեսնել, որ ձգողականության ուժը նույնպես կախված է ազատ անկման արագացման մեծությունից։ Այսպիսով, մենք եզրակացնում ենք. հաստատուն զանգվածով մարմնի համար ձգողականության արժեքը փոխվում է ազատ անկման արագացման փոփոխությամբ:

Օգտագործելով ազատ անկման արագացումը գտնելու բանաձևը g=GM/R 2

Մենք կարող ենք հաշվարկել g արժեքները ցանկացած մոլորակի մակերեսի վրա: M մոլորակների զանգվածը և R շառավիղը հայտնի են աստղագիտական ​​դիտարկումների և բարդ հաշվարկների միջոցով։ որտեղ G-ը գրավիտացիոն հաստատունն է (6,6742 10 -11 m 3 s -2 կգ -1):

Երկար ժամանակ գիտնականները մոլորակները բաժանել են երկու խմբի. Առաջինը երկրային մոլորակներն են՝ Մերկուրին, Վեներան, Երկիրը, Մարսը և վերջերս՝ Պլուտոնը: Դրանք բնութագրվում են համեմատաբար փոքր չափերով, արբանյակների փոքր քանակով և ամուր վիճակում։ Մնացածները՝ Յուպիտերը, Սատուրնը, Ուրանը, Նեպտունը, հսկա մոլորակներ են՝ կազմված գազային ջրածնից և հելիումից։ Նրանք բոլորն էլ Արեգակի շուրջը շարժվում են էլիպսաձեւ ուղեծրերով՝ շեղվելով տվյալ հետագծից, եթե մոտակայքով անցնում է հարեւան մոլորակը։

Մեր «առաջին տիեզերական կայանը» Մարսն է։ Որքա՞ն կկշռեր մարդը Մարսի վրա: Դժվար չէ նման հաշվարկ անել։ Դա անելու համար անհրաժեշտ է իմանալ Մարսի զանգվածն ու շառավիղը:

Ինչպես հայտնի է, «կարմիր մոլորակի» զանգվածը 9,31 անգամ փոքր է Երկրի զանգվածից, իսկ շառավիղը 1,88 անգամ փոքր է երկրագնդի շառավղից։ Հետևաբար, առաջին գործոնի գործողության շնորհիվ Մարսի մակերևույթի վրա ձգողական ուժը պետք է լինի 9,31 անգամ պակաս, իսկ երկրորդի պատճառով՝ 3,53 անգամ ավելի մեծ, քան մերը (1,88 * 1,88 = 3,53 )։ Ի վերջո, այնտեղ Երկրի ձգողության 1/3-ից մի փոքր ավելին է (3,53: 9,31 = 0,38): Երկրի 0,38 գ-ն է, ինչը մոտավորապես կեսն է։ Սա նշանակում է, որ կարմիր մոլորակի վրա դուք կարող եք ցատկել և ցատկել շատ ավելի բարձր, քան Երկրի վրա, և բոլոր կշիռները նույնպես շատ ավելի քիչ կկշռեն: Նույն կերպ կարելի է որոշել ձգողության լարվածությունը ցանկացած երկնային մարմնի վրա:

Հիմա եկեք սահմանենք Լուսնի վրա ձգողականության լարվածությունը: Լուսնի զանգվածը, ինչպես գիտենք, 81 անգամ պակաս է Երկրի զանգվածից։ Եթե ​​Երկիրն ունենար այդքան փոքր զանգված, ապա նրա մակերեսի վրա ձգողական ուժը 81 անգամ ավելի թույլ կլիներ, քան այժմ։ Բայց Նյուտոնի օրենքի համաձայն՝ գնդակը ձգում է այնպես, կարծես նրա ողջ զանգվածը կենտրոնացած է կենտրոնում։ Երկրի կենտրոնը գտնվում է իր մակերևույթից երկրային շառավղով, լուսնի կենտրոնը՝ լուսնային շառավղով։ Բայց լուսնի շառավիղը երկրագնդի 27/100-ն է, իսկ 100/27 անգամ հեռավորության նվազման դեպքում ձգողական ուժը մեծանում է (100/27) 2 անգամ։ Այսպիսով, ի վերջո, գրավիտացիոն սթրեսը Լուսնի մակերեսին է

100 2 / 27 2 * 81 = 1/6 երկիր

Հետաքրքիր է, որ եթե Լուսնի վրա ջուր լիներ, լողորդն իրեն կզգար լուսնային ջրամբարում, ինչպես Երկրի վրա: Նրա քաշը կնվազի վեց անգամ, բայց ջրի քաշը, որը նա տեղափոխում է, նույնպես կնվազի նույնքանով. նրանց միջև հարաբերակցությունը կլիներ նույնը, ինչ Երկրի վրա, և լողորդը կընկղմվեր Լուսնի ջրի մեջ ճիշտ այնքան, որքան նա ընկղմված է մեր ջրի մեջ:

ազատ անկման արագացում որոշ երկնային մարմինների մակերեսի վրա, մ/վ 2

Արև 273.1

Մերկուրի 3.68-3.74

Վեներա 8.88

Երկիր 9.81

Լուսին 1.62

Ցերերա 0.27

Մարս 3.86

Յուպիտեր 23.95

Սատուրն 10.44

Ուրան 8.86

Նեպտուն 11.09

Պլուտոն 0,61

Ինչպես երևում է աղյուսակից, ազատ անկման արագացման գրեթե նույնական արժեքը առկա է Վեներայի վրա և կազմում է Երկրի 0,906-ը:

Հիմա համաձայնվենք, որ Երկրի վրա տիեզերագնաց-ճանապարհորդը կշռում է ուղիղ 70 կգ։ Այնուհետև մյուս մոլորակների համար մենք ստանում ենք հետևյալ քաշային արժեքները (մոլորակները դասավորված են ըստ քաշի աճի).

Բայց Արեգակի վրա ձգողականությունը (գրավչությունը) 28 անգամ ավելի ուժեղ է, քան Երկրի վրա: Այնտեղ մարդու մարմինը կկշռեր 20000 Ն և անմիջապես կփշրվեր իր իսկ քաշով:

Եթե ​​մենք տիեզերական ճանապարհորդություն ունենք դեպի Արեգակնային համակարգի մոլորակներ, ապա մենք պետք է պատրաստ լինենք այն փաստին, որ մեր քաշը կփոխվի։ Ներգրավման ուժը տարբեր ազդեցություններ է թողնում նաև կենդանի էակների վրա: Պարզ ասած, երբ հայտնաբերվեն այլ բնակելի աշխարհներ, մենք կտեսնենք, որ նրանց բնակիչները մեծապես տարբերվում են միմյանցից՝ կախված իրենց մոլորակների զանգվածից: Օրինակ, եթե Լուսինը բնակեցված լիներ, ապա այն բնակեցված կլիներ շատ բարձրահասակ և փխրուն արարածներով, և հակառակը, Յուպիտերի զանգված ունեցող մոլորակի վրա բնակիչները շատ կարճահասակ, ուժեղ և զանգվածային կլինեին: Հակառակ դեպքում, նման պայմաններում թույլ վերջույթների վրա դուք պարզապես չեք կարող գոյատևել ձեր ողջ ցանկությամբ։ Նույն Մարսի ապագա գաղութացման գործում մեծ դեր կխաղա ձգողության ուժը։