Гравитация и закон сохранения энергии

когда ни будь и земля будет такой же.

Такой же это в смысле постоянно обращенной одной стороной к Солнцу?

В смысле постоянно обращенной одной стороной к Луне, и сутки будут длиться дней 35. Правда, произойдет это не скоро (есть шанс, что никогда: если Луна на Землю раньше этого момента упадет).

> Почему тогда Луна не пададает на Землю? Не падает ведь?.. Или?... OH SHI~!

Вообще-то падает и скорость вращения Земли замедляется.

> Правда, произойдет это не скоро (есть шанс, что никогда: если Луна на Землю раньше этого момента упадет).

Не упадёт.

Я не понимаю, зачем тут развели про теорию относительности, гравитационные волны и суперструны... Всё же просто: если два тела на расстоянии р, то значит кто-то их растащил на это расстояние, затратив свою энергию, она сохраняется в виде потенциальной, когда тела начинают падать друг на друга, то энергия превращается в кинетическуэ.

ну так это лор. не кто не знает, но все говорят

Сама-то не упадет, а вот если какая-нибудь массивная комета «поможет»...

ыыыыы, это ж какой импульс должен быть у такого помощника? )))

> Сама-то не упадет, а вот если какая-нибудь массивная комета «поможет»...

Скорее собьёт с орбиты. Затормозить сложнее, чем ускориться.

Ну, если столкновение будет «в лоб», скорость Луны немного замедлится - и ее орбита станет ниже. А если это будет какая-нибудь быстрая комета с диаметром километров n-цать, то и остановить сможет. Правда, вероятность такого события почти нулевая.

>другой вопрос, ответ на который есть в учебнике физики за 5й класс: какова энергия тела массой килограмм находящегося на высоте 1м от земли?

На этот вопрос тоже нельзя дать ответа :) Зато можно дать ответ на вопрос «как изменится энергия тела, перемещённого с высоты 1 метр на поверхность» :)

В лоб гораздо сложнее попасть, чем в бок или в задницу ☺

>> Почему тогда Луна не пададает на Землю?

Вообще-то падает

«Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений: [...] постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль[5]. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет. Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача Луне момента импульса вращения Земли посредством приливного взаимодействия[6].Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.»

// http://ru.wikipedia.org/wiki/Луна

Раньше в школе учили, что Луна на несколько сантиметров в год удаляется :)

Больше всего вероятность попадения вообще в видимую с Земли часть (о чем явно свидетельствует лунная карта и неявно - поле тяготения Земли, из-за которого метеориты испытывают «эффект пращи»).

>А если это будет какая-нибудь быстрая комета с диаметром километров n-цать, то и остановить сможет.

n-цать - не хватит. Тысячи две километров хотя бы нужно в диаметре :)

Скорость движения Луны по орбите - всего лишь порядка километра в секунду. Если ей «в лоб» шарахнет комета, движущаяся со скоростью всего лишь 100км/с, то для полной остановки Луны достаточно, чтобы масса этой кометы составляла 1/100 массы Луны, т.е. 7e20кг, а радиус кометы (если считать, что ее плотность = плотности Луны) будет в 100^{1/3} раз меньше радиуса Луны. Т.е. достаточно ~350км.

>Если ей «в лоб» шарахнет комета, движущаяся со скоростью всего лишь 100км/с

«все лишь»? :D Кометы в окрестностях Земли летают со скоростями 30-40км/с. Догадайся, что случится с кометой, летящей с скоростью в два с лишним раза превышающей скорость убегания.

будет в 100^{1/3} раз меньше радиуса Луны

Получается, что диаметр кометы должен составлять примерно треть лунного. Диаметр луны - 3400+км. Так что моя грубая прикидка близка к истине. Даже чуть больше 1000км комета нужна :)

...

Кстати, у тебя там радиус фигурирует. Так что и твои ~750км диаметра и то будут близки к 1000 км ;)

Я смотрю тут такой научный разговор, вот вам школьная задачка: Имеем цилиндр с поршнем заполненный воздухом при атмосферном давлении. Поднимаем его на высокую гору (где атмосферное давление меньше) и отпускаем поршень. Он передвигается и совершает некую работу. Сбрасываем цилиндр вниз компенсируя затраты энергии на подъем. За счет чего совершается работа по перемещению поршня?

Очевидно, за счёт изменения потенциала гравитационного поля :)

Ну на первый взгляд это вечный двигатель ;-) (наш цилиндр ведь опускается в исходную точку).

тем не менее.. это болталогия или вроде того..

как я понимаю вопрос: вот мы подняли тело над землёй (камень рукой), совершили работу => затратили энергию. Если теперь камень отпустить - то камень будет ускоряться, работа будет совершаться, энергия будет тратиться.

в первом случае мы тратили энергию химической реакции в мышцах. А во втором? Откуда энергия для совершения работы во вротом случае?

>Вообще-то падает и скорость вращения Земли замедляется.

Вообще то удаляется, если мне не соврали. Именно потому.

Сбрасываем цилиндр вниз компенсируя затраты энергии на подъем. За счет чего совершается работа по перемещению поршня?

разная сила Архимеда

>о искривление пространства проявляет себя как гравитация

Ещё один дилетантский вопрос: а что заставляет тела стремиться в наиболее кривые места?

ну вот, к этому и вопрос - если консервная банка падает - то какой ещё инваринат изменяется, кроме скорости банки? Откуда-то ведь должна браться энергия на разгон?

> она сохраняется в виде потенциальной

1) а если никто всё же не растаскивал? ну мало ли.. так и было с начала времён..

2) серьёзно: как она сохраняется? вот натягиваешь пружину - там изменяется конфигурация этой самой пружины, именно в этом изменении и заложена энергия. А тут?

что заставляет тела стремиться в наиболее кривые места?

Хрен его знает. Самоорганизация какая-то :)

А вообще, это фундаментальные свойства пространства-времени: любые увеличения плотности почему-то стремятся к взаимопоглощению, что приводит к еще большему увеличению плотности.

вот натягиваешь пружину - там изменяется конфигурация этой самой пружины, именно в этом изменении и заложена энергия.

Копайте глубже: пружина «пружинит» лишь за счет электромагнитного взаимодействия атомов в кристаллической решетке.

>1)

В начале всё было в одной точке, британские учёные гарантируют это.

Когда поршень опустится на поверхность, то он обратно втянется.

Может, британские и гарантируют, но «вначале» не было ничего :) А когда стали выполняться известные законы физики, пространство было уже достаточно огромным.

> Раньше в школе учили, что Луна на несколько сантиметров в год удаляется :)

Чёрт. Никак не могу запомнить приближается или удаляется :( Раза четыре уже считал.

> из-за которого метеориты испытывают «эффект пращи»).

Крупной комете, которая может толкнуть Луну на Землю будет пофиг на эффект пращи.

Для вас порекомендую лекции Мандельштама по оптике и квантовой физике - не всё так очевидно, как кажется.

> Вообще то удаляется, если мне не соврали. Именно потому.

не соврали. Это я постоянно путаюсь :(

>Когда поршень опустится на поверхность, то он обратно втянется.

Его можно зафиксировать.

разная сила Архимеда

Молодец, хорошо в школе учился.

>любые увеличения плотности почему-то стремятся к взаимопоглощению

Кстати, это может препятствовать энтропии. В конце концов всё окажется в одном известном месте, а в остальных будет пусто => энтропия очень даже невелика, если я правильно её понимаю.

Все не «окажется в известном месте» - энтропия всегда возрастает, хотя бы благодаря расширению пространства.

>>Его можно зафиксировать.

Ну так и конечная конфигурация тогда будет отличаться по высоте положения поршня, отвечающей дополнительной потенциальной энергии, равной совершенной работе. В чем вопрос-то? Баланс энергий соблюден.

А на вопрос «за счет чего» ответ всегда «за счет подвода теплоты и изменения внутренней энергии», по первому началу ТД.

>>ЧЯДНТ?

А кто тебе пообещал что полная энергия не зависит от системы отсчета?

работа = сила * перемещение а раз перемешщение равно 0, то и работа равна нулю.

>>энтропия всегда возрастает, хотя бы благодаря расширению пространства.

Степень бардака в квартире уменьшится, если квартиру с вещами отмасштабировать в два раза?

Увеличится, т.к. число возможных положений вещей возрастет :)

> разная сила Архимеда

по-другому можно сказать, что поднимая поршень - он поднимает на ту же высоту и ту разность молекул (между сжатым и расжатым положениями поршня). Что собственно и есть одно и тоже с архимедовой силой. (Разность весов молекул газа в цилиндре и газе вокруг него, и газ вокруг - будет разный в 2х случаях).

не, этропия возрастает за счёт перемешивания. Т.е. разность теплот/энергий нивелируется и со временем всё сложнее и сложнее строить эффективные машины Карно.

Т.е. сейчас мы живём за счёт сильной неоднородности в ограниченном пространстве: горячее светило против относительного холода на небольшом расстоянии, поэтому мы перераспределяя энергию - совершаем работу (перераспределяем мы гораздо больше энергии, чем уходит на работу, конечно, засоряя ещё большей энтропией вселенную).

Вот мне интересно - если по данным последнего десятилетия вселенная таки расширяется и даже ускоряется в своём расширении (это я в лекции на теде от какого-то светилы слышал), а не так как нам рассказывали на астрофизике когда-то (3 варианта в зависимости от постоянной Хаббла) - то что будет собой представлять вселенная в пределе?

одна большая рандомальная свалка с вероятностью найти частицу любого типа, или всё же материя больше хлопается друг на друга, засасывается в чёрные дыры, это искривит пространство ещё сильнее и система опять свернётся в одну точку из-за такой несимметричности (но это один из сценариев схлопывающейся вселенной!).
Что скажут специалисты?

> Увеличится, т.к. число возможных положений вещей возрастет :)

почему?

число слотов для возможных состояний разве увеличится?

я это представляю себе как фабрику реальности в лекции грина, и если вселенная/пространство расширяется - это как тесто - новые частицы не появляются.

Архимедова сила тут совершенно не в тему. Вообще.

Можно считать что поршень поднимается на жестко закрепленном лифте, крепление которого сводит на нет все изменения архимедовой силы, связанные с изменением объема поршня.

> Для вас порекомендую лекции Мандельштама по оптике и квантовой физике - не всё так очевидно, как кажется.

да я вроде в том числе и по Мандельштаму когда-то учился.
А что конкретно вы имеете в виду из Мандельштама?

Оптика - насколько я помню - это так же неинтересно - как и электродинамика (которая тоже выводится из более общих ур.Максвелла), частный случай, почти как классическая механика. Ясно, почему лучи прямые, почему там переломление, что такое кратчайшее расстояние и пр. Частные детали, коих много. Надо же в суть смотреть - почему это так. Ур. Максвелла как раз это и объясняют (типа эл. волна генерирует магнитную, а та - опять электрическую, и поэтому они идут парой, ортогонально, из-за векторного произведения в ур.Максвелла итд)
Вот кванты - да, интересней.

стоп. Но ведь поршень действует на лифт, лифт не бесконечно твёрдый, совершается работа над молекулярными силами. Это можно представить как масса пружинок, которые сожмутся и накопят потенциальную энергию.

Грубо говоря, между квантами пространства появляются новые кванты. Хотя, вполне возможно, что никуда Вселенная не расширяется - просто замедляется скорость света и изменяются другие «константы».

что будет собой представлять вселенная в пределе?

Два варианта (с большей вероятностью первого): «холодная смерть» Вселенной и коллапс (когда расширение сменится сжатием).