peshore kozmike. Pyetje kuizi
Sapo njerëzit ngritën kokën për herë të parë dhe shikuan qiellin e natës, ata fjalë për fjalë u mahnitën nga drita e yjeve. Ky magjepsje ka çuar në mijëra vjet punë mbi teoritë dhe zbulimet që lidhen me sistemin tonë diellor dhe trupat kozmikë brenda tij. Megjithatë, si në çdo fushë tjetër, njohuritë për hapësirën shpesh bazohen në përfundime të rreme dhe keqinterpretime, të cilat më pas merren në vlerë nominale. Duke marrë parasysh që lënda e astronomisë ishte shumë e popullarizuar jo vetëm midis profesionistëve, por edhe midis amatorëve, është e lehtë të kuptohet pse herë pas here këto keqkuptime rrënjosen fort në ndërgjegjen publike.
Shumë njerëz ndoshta e kanë dëgjuar albumin "The Dark Side of the Moon" nga Pink Floyd dhe ideja se Hëna ka një anë të errët është bërë shumë e popullarizuar në shoqëri. E vetmja gjë është se Hëna nuk ka asnjë anë të errët. Kjo shprehje është një nga keqkuptimet më të zakonshme. Dhe arsyeja e saj lidhet me mënyrën se si Hëna rrotullohet rreth Tokës, dhe gjithashtu me faktin se Hëna është gjithmonë e kthyer nga planeti ynë vetëm me një anë. Mirëpo, përkundër faktit se ne shohim vetëm njërën anë të saj, shpesh jemi dëshmitarë se disa pjesë të saj bëhen më të lehta, ndërsa të tjerat mbulohen nga errësira. Duke pasur parasysh këtë, ishte logjike të supozohej se i njëjti rregull do të ishte i vërtetë për palën tjetër.
Një përshkrim më i saktë do të ishte "ana e largët e Hënës". Dhe edhe nëse nuk e shohim, nuk mbetet gjithmonë errësirë. Puna është se burimi i shkëlqimit të Hënës në qiell nuk është Toka, por Dielli. Edhe nëse nuk mund ta shohim anën tjetër të Hënës, ajo gjithashtu ndriçohet nga Dielli. Kjo ndodh në mënyrë ciklike, ashtu si në Tokë. Vërtetë, ky cikël zgjat pak më gjatë. Një ditë e plotë hënore është e barabartë me rreth dy javë tokësore. Dy fakte interesante për t'u ndjekur. Programet hapësinore hënore nuk kanë zbritur kurrë në anën e Hënës që gjithmonë shikon larg Tokës. Misionet hapësinore me njerëz nuk janë kryer kurrë gjatë ciklit hënor të natës.
Ndikimi i Hënës në zbaticën dhe rrjedhën e baticave
Një nga keqkuptimet më të zakonshme lidhet me mënyrën se si funksionojnë forcat e baticës. Shumica e njerëzve e kuptojnë se këto forca varen nga Hëna. Dhe është e vërtetë. Megjithatë, shumë njerëz ende besojnë gabimisht se vetëm Hëna është përgjegjëse për këto procese. Me fjalë të thjeshta, forcat e baticës mund të kontrollohen nga forcat gravitacionale të çdo trupi kozmik afër me madhësi të mjaftueshme. Dhe megjithëse Hëna ka një masë të madhe dhe ndodhet afër nesh, ajo nuk është burimi i vetëm i këtij fenomeni. Dielli gjithashtu ka një ndikim të caktuar në forcat e baticës. Në të njëjtën kohë, ndikimi i përbashkët i Hënës dhe Diellit rritet shumë herë në momentin e shtrirjes (në një vijë) të këtyre dy objekteve astronomike.
Megjithatë, Hëna ka më shumë ndikim në këto procese tokësore sesa Dielli. Kjo sepse edhe përkundër ndryshimit kolosal në masë, Hëna është më afër nesh. Nëse një ditë shkatërrohet Hëna, shqetësimi i ujërave të oqeanit nuk do të ndalet fare. Sidoqoftë, sjellja e vetë baticave do të ndryshojë padyshim ndjeshëm.
Dielli dhe Hëna janë trupat e vetëm kozmikë që mund të shihen gjatë ditës
Çfarë objekti astronomik mund të shohim në qiell gjatë ditës? Kjo është e drejtë, Sun. Shumë njerëz e kanë parë Hënën më shumë se një herë gjatë ditës. Më shpesh është e dukshme ose në mëngjes herët ose kur sapo ka filluar të errësohet. Megjithatë, shumica e njerëzve besojnë se vetëm këto objekte hapësinore mund të shihen në qiell gjatë ditës. Nga frika për shëndetin e tyre, njerëzit zakonisht nuk e shikojnë Diellin. Por pranë saj gjatë ditës mund të gjesh diçka tjetër.
Ekziston edhe një objekt tjetër në qiell që mund të shihet në qiell edhe gjatë ditës. Ky objekt është Venusi. Kur shikoni në qiellin e natës dhe shihni një pikë drite qartësisht të dukshme në të, dijeni se më shpesh shihni Venusin, dhe jo çdo yll. Phil Plait, kolumnist i Bad Astronomy për portalin Discover, ka përpiluar një udhëzues të vogël, pas të cilit mund të gjeni si Venusin ashtu edhe Hënën në qiellin e ditës. Autori këshillon të jeni shumë të kujdesshëm dhe të përpiqeni të mos shikoni Diellin.
Hapësira midis planetëve dhe yjeve është bosh
Kur flasim për hapësirën, menjëherë imagjinojmë hapësirë të pafundme dhe të ftohtë të mbushur me zbrazëti. Dhe megjithëse e dimë shumë mirë se procesi i formimit të objekteve të reja astronomike vazhdon në Univers, shumë prej nesh janë të sigurt se hapësira midis këtyre objekteve është plotësisht bosh. Pse të habitemi nëse vetë shkencëtarët besuan në këtë për një kohë shumë të gjatë? Megjithatë, hulumtimet e reja kanë treguar se ka shumë më interesante në Univers sesa mund të shihet me sy të lirë.
Jo shumë kohë më parë, astronomët zbuluan energjinë e errët në hapësirë. Dhe është pikërisht kjo, sipas shumë shkencëtarëve, që e bën Universin të vazhdojë të zgjerohet. Për më tepër, shkalla e këtij zgjerimi të hapësirës po rritet vazhdimisht dhe, sipas studiuesve, pas shumë miliarda vitesh kjo mund të çojë në një "çarje" të Universit. Energjia misterioze në një vëllim ose në një tjetër është e pranishme pothuajse kudo - madje edhe në vetë strukturën e hapësirës. Fizikanët që studiojnë këtë fenomen besojnë se pavarësisht nga prania e shumë mistereve që ende nuk janë zgjidhur, vetë hapësira ndërplanetare, ndëryjore dhe madje edhe ndërgalaktike nuk është aspak aq boshe sa e imagjinonim më parë.
Ne kemi një kuptim të qartë të gjithçkaje që po ndodh në sistemin tonë diellor
Për një kohë të gjatë besohej se ka nëntë planetë brenda sistemit tonë diellor. Planeti i fundit ishte Plutoni. Siç e dini, statusi i Plutonit si planet kohët e fundit është vënë në pikëpyetje. Arsyeja për këtë ishte se astronomët filluan të gjenin objekte brenda Sistemit Diellor, madhësitë e të cilave ishin të krahasueshme me madhësinë e Plutonit, por këto objekte ndodhen brenda të ashtuquajturit Brez Asteroid, i vendosur menjëherë pas ish planetit të nëntë. Ky zbulim ndryshoi shpejt të kuptuarit e shkencëtarëve se si duket sistemi ynë diellor. Kohët e fundit, u botua një punim shkencor teorik që sugjeron se sistemi diellor mund të përmbajë edhe dy objekte hapësinore më të mëdha se Toka dhe rreth 15 herë në masën e saj.
Këto teori bazohen në llogaritjet e shifrave të orbitave të ndryshme të objekteve brenda Sistemit Diellor, si dhe në ndërveprimet e tyre me njëri-tjetrin. Sidoqoftë, siç tregohet në punim, shkenca nuk ka ende teleskopë të përshtatshëm që do të ndihmonin në vërtetimin ose hedhjen poshtë të këtij mendimi. Dhe ndërsa deklarata të tilla mund të duken si gjethe çaji për momentin, sigurisht që është e qartë (falë shumë zbulimeve të tjera) se ka shumë më interesante në shtrirjen e jashtme të sistemit tonë diellor sesa mendonim më parë. Teknologjitë tona hapësinore po evoluojnë vazhdimisht dhe ne po krijojmë gjithnjë e më shumë teleskopë modernë. Ka të ngjarë që një ditë ata të na ndihmojnë të gjejmë diçka të pavërejtur më parë në oborrin e shtëpisë sonë.
Temperatura e diellit është vazhdimisht në rritje
Një nga teoritë më të njohura të konspiracionit është se ekspozimi i Tokës ndaj dritës së diellit po rritet. Megjithatë, kjo nuk është për shkak të ndotjes së mjedisit dhe ndonjë ndryshimi klimatik global, por për shkak të faktit se temperatura e Diellit po rritet. Kjo deklaratë është pjesërisht e vërtetë. Megjithatë, kjo rritje varet nga viti në kalendar.
Që nga viti 1843, shkencëtarët kanë dokumentuar vazhdimisht ciklet diellore. Falë këtij vëzhgimi, ata kuptuan se Dielli ynë ishte mjaft i parashikueshëm. Gjatë një cikli të caktuar të aktivitetit të tij, temperatura e Diellit rritet në një kufi të caktuar. Cikli ndryshon dhe temperatura fillon të ulet. Sipas shkencëtarëve të NASA-s, çdo cikël diellor zgjat rreth 11 vjet dhe studiuesit kanë ndjekur secilin prej tyre për 150 të fundit.
Megjithëse shumë gjëra në lidhje me klimën tonë dhe marrëdhënien e saj me aktivitetin diellor mbeten ende një mister për shkencëtarët, shkenca ka një ide mjaft të mirë se kur mund të presim që aktiviteti diellor të rritet ose të ulet. Periudhat e ngrohjes dhe ftohjes së Diellit zakonisht quhen maksimale diellore dhe minimale diellore. Kur Dielli është në maksimum, i gjithë sistemi diellor bëhet më i ngrohtë. Megjithatë, ky proces është krejtësisht i natyrshëm dhe ndodh çdo 11 vjet.
Fusha asteroide e sistemit diellor është e ngjashme me një minierë
Në një skenë klasike të Star Wars, Han Solo dhe miqtë e tij në bord duhej të fshiheshin nga ndjekësit e tyre brenda një fushe asteroidi. Në të njëjtën kohë, u bë e ditur se shanset për një kalim të suksesshëm të kësaj fushe janë 3720 me 1. Kjo vërejtje, si dhe grafika spektakolare kompjuterike, kanë vënë në mendjen e njerëzve mendimin se fushat asteroide janë të ngjashme me minat dhe është pothuajse e pamundur të parashikohet suksesi i kalimit të tyre. Në fakt, kjo vërejtje është e pasaktë. Nëse Han Solo do të duhej të kalonte një fushë asteroidi në realitet, atëherë, ka shumë të ngjarë, çdo ndryshim në rrugën e fluturimit do të ndodhte jo më shumë se një herë në javë (dhe jo një herë në sekondë, siç tregohet në film).
Pse, ju pyesni? Po, sepse hapësira është e madhe dhe distancat midis objekteve në të, si rregull, janë gjithashtu shumë të mëdha. Për shembull, Brezi i Asteroideve në Sistemin tonë Diellor është shumë i shpërndarë, kështu që në jetën reale nuk do të ishte e vështirë për Han Solo, si dhe vetë Darth Vader me një flotë të tërë të Star Destroyers, ta kalonin atë. Të njëjtët asteroidë që u shfaqën në vetë filmin, me shumë mundësi janë rezultat i një përplasjeje midis dy trupave gjigantë qiellorë.
Shpërthime në hapësirë
Ekzistojnë dy keqkuptime shumë të njohura për mënyrën se si funksionon parimi i shpërthimeve në hapësirë. I pari që mund të shihni në shumë filma fantashkencë. Kur dy anije kozmike përplasen, ndodh një shpërthim gjigant. Për më tepër, shpesh rezulton të jetë aq i fuqishëm sa vala goditëse prej saj shkatërron edhe anijet e tjera kozmike aty pranë. Sipas keqkuptimit të dytë, duke qenë se nuk ka oksigjen në vakumin e hapësirës, shpërthimet në të janë përgjithësisht të pamundura si të tilla. Realiteti në fakt qëndron diku mes këtyre dy opinioneve.
Nëse ndodh një shpërthim brenda anijes, oksigjeni brenda saj do të përzihet me gazra të tjerë, të cilët nga ana e tyre do të krijojnë reaksionin e nevojshëm kimik për shfaqjen e zjarrit. Në varësi të përqendrimit të gazrave, në fakt mund të shfaqet aq shumë zjarr sa do të mjaftojë për të shpërthyer të gjithë anijen. Por duke qenë se nuk ka presion në hapësirë, shpërthimi do të shpërndahet brenda disa milisekondave nga goditja e kushteve të vakumit. Do të ndodhë aq shpejt sa nuk do të keni kohë as të mbyllni sytë. Përveç kësaj, nuk do të ketë valë goditëse, e cila është pjesa më shkatërruese e shpërthimit.
Kohët e fundit, shpesh mund të gjeni tituj në lajmet se astronomët kanë gjetur një tjetër ekzoplanet që mund të mbështesë potencialisht jetën. Kur njerëzit dëgjojnë për zbulime të reja planetësh si ky, ata shpesh mendojnë se sa mirë do të ishte të gjenin një mënyrë për të paketuar gjërat e tyre dhe për të shkuar në habitate më të pastra ku natyra nuk ka qenë subjekt i ndikimeve të bëra nga njeriu. Por, përpara se të nisemi për të pushtuar hapësirën e madhe të hapësirës së thellë, do të na duhet të zgjidhim një sërë çështjesh shumë të rëndësishme. Për shembull, derisa të shpikim një metodë krejtësisht të re të udhëtimit në hapësirë, mundësia e arritjes së këtyre ekzoplaneteve do të jetë po aq realiste sa ritualet magjike për të thirrur demonët nga një dimension tjetër. Edhe nëse gjejmë një mënyrë për të shkuar nga pika A në hapësirë në pikën B sa më shpejt që të jetë e mundur (për shembull, duke përdorur motorë të shtrembërimit të hiperhapësirës ose vrima krimbash), përsëri do të përballemi me një sërë problemesh që do të duhet të zgjidhen përpara nisjes. .
A mendoni se ne dimë shumë për ekzoplanetet? Në fakt, ne nuk e kemi idenë se çfarë është. Fakti është se këta ekzoplanetë janë aq larg sa ne nuk jemi në gjendje as të llogarisim madhësinë e tyre aktuale, përbërjen atmosferike dhe temperaturën. Të gjitha njohuritë rreth tyre bazohen vetëm në supozime. Gjithçka që mund të bëjmë është thjesht të hamendësojmë distancën midis planetit dhe yllit të tij mëmë dhe, bazuar në këtë njohuri, të nxjerrim vlerën e madhësisë së tij të vlerësuar në lidhje me Tokën. Vlen gjithashtu të merret në konsideratë se pavarësisht titujve të shpeshtë dhe të zhurmshëm për ekzoplanetët e rinj të gjetur, midis të gjitha zbulimeve, vetëm rreth njëqind ndodhen brenda të ashtuquajturës zonë të banueshme, potencialisht të përshtatshme për të mbështetur jetën si Toka. Për më tepër, edhe në këtë listë, vetëm disa mund të jenë të përshtatshme për jetën. Dhe fjala "mund" përdoret këtu për një arsye. Shkencëtarët gjithashtu nuk kanë një përgjigje të qartë për këtë çështje.
Pesha e trupit në hapësirë është zero
Njerëzit mendojnë se nëse një person është në një anije kozmike ose stacion hapësinor, atëherë trupi i tij është në mungesë të plotë të peshës (d.m.th., pesha e tij trupore është zero). Megjithatë, ky është një keqkuptim shumë i zakonshëm sepse ka diçka në hapësirë që quhet mikrogravitet. Kjo është një gjendje në të cilën nxitimi i shkaktuar nga graviteti është ende në fuqi, por reduktohet shumë. Dhe në të njëjtën kohë, vetë forca e gravitetit nuk ndryshon në asnjë mënyrë. Edhe kur nuk jeni mbi sipërfaqen e Tokës, forca e gravitetit (tërheqjes) që ushtrohet mbi ju është ende shumë e fortë. Përveç kësaj, ju do t'i nënshtroheni forcave gravitacionale të Diellit dhe Hënës. Prandaj, kur jeni në bordin e një stacioni hapësinor, trupi juaj nuk do të peshojë më pak. Arsyeja e gjendjes së mungesës së peshës qëndron në parimin me të cilin ky stacion rrotullohet rreth Tokës. Me fjalë të thjeshta, në këtë moment personi është në një rënie të lirë të pafund (vetëm ai bie së bashku me stacionin jo poshtë, por përpara), dhe vetë rrotullimi i stacionit rreth planetit mbështet fluturimin. Ky efekt mund të përsëritet edhe në atmosferën e tokës në bordin e një avioni, kur avioni fiton një lartësi të caktuar dhe më pas fillon të zbresë papritur. Kjo teknikë përdoret ndonjëherë për të trajnuar astronautët dhe astronautët.
Peshorja do të tregojë një peshë më të saktë nëse qëndroni pa lëvizur në peshore. Kur përkuleni ose uleni, peshore do të tregojë një rënie në peshë. Në fund të përkuljes ose mbledhjes, peshore do të tregojë një rritje në peshë.
Kthehu në krye
Pse një trup i pezulluar nga një fije. lëkundet derisa qendra e saj e gravitetit të vendoset drejtpërdrejt nën pikën e pezullimit?
Nëse qendra e gravitetit nuk është nën pikën e pezullimit, atëherë graviteti krijon një çift rrotullues; nëse qendra e gravitetit është nën pikën e pezullimit, atëherë çift rrotullimi i gravitetit është zero.
Sepse topat janë identikë, atëherë topi që lëviz përpara goditjes do të ndalet dhe topi në pushim para goditjes do të fitojë shpejtësinë e tij.
Kthehu në krye
Ajri i ngrohtë ngrihet. Pse është më e ngrohtë në shtresat e poshtme të troposferës?
Ndërsa ajri atmosferik ngrihet, ai zgjerohet dhe ftohet.
Pse hija e këmbëve në tokë është më pak e turbullt se hija e kokës?
Kjo shpjegohet me faktin se hijet e formuara nga pjesë të ndryshme të një burimi të zgjatur drite mbivendosen me njëra-tjetrën, dhe kufijtë e këtyre hijeve nuk përkojnë. Distancat midis kufijve të hijeve nga pjesë të ndryshme të burimit do të jenë më të vogla nëse distanca nga objekti në sipërfaqen në të cilën është formuar hija është relativisht e vogël.
Në ujin që rrjedh nga një rubinet, një pjesë e ajrit të tretur lëshohet në formën e një numri të madh flluskash të vogla. Në kufijtë e këtyre flluskave, drita pëson reflektime të shumta, kjo është arsyeja pse uji merr një dritë të bardhë qumështi.
Një motor i tillë do të funksionojë, por efikasiteti i tij do të jetë i ulët, pasi shumica e punës së bërë do të shkojë në kompresimin e gazit.
Në thonjtë, si rezultat i magnetizimit të tyre, polet me të njëjtin emër ndodhen afër. Shtyllat me të njëjtin emër zmbrapsen në pikat e pezullimit, fërkimi parandalon zmbrapsjen, dhe më poshtë, skajet e thonjve, të varur lirshëm, ndryshojnë, duke përjetuar forca refuzuese.
Pse xhami në ndërtesat antike që ka mbijetuar deri më sot është më i trashë në fund?
Qelqi është një trup amorf. Atomet në të, si në një lëng, nuk janë të renditur dhe mund të lëvizin. Prandaj, xhami vertikal rrjedh ngadalë, dhe pas disa shekujsh mund të vëreni se pjesa e poshtme e xhamit bëhet më e trashë.
Për çfarë përdoret energjia e konsumuar nga frigoriferi?
Energjia elektrike e konsumuar nga frigoriferi përdoret për ngrohjen e dhomës.
Pesha e një pikë uji të nxehtë që mbahet nga forcat e tensionit sipërfaqësor do të jetë më e vogël. Koeficienti i tensionit sipërfaqësor të ujit zvogëlohet me rritjen e temperaturës.
Me ndihmën e akullit, mund të bëni zjarr në një ditë me diell nëse bëni një lente bikonvekse nga akulli. Një lente bikonvekse ka vetinë që të mbledhë rrezet e diellit që bien mbi të në një pikë (në fokus), duke krijuar kështu një temperaturë të lartë në këtë pikë dhe duke ndezur një material të ndezshëm.
Pse perëndimi i diellit na duket i kuq?
Një valë drite përshkon një distancë më të gjatë në atmosferë nga perëndimi i diellit sesa nga dielli në zenitin e tij. Drita që kalon nëpër atmosferë shpërndahet nga ajri dhe grimcat në të. Shpërndarja ndodh kryesisht nga rrezatimi me valë të shkurtër.
Një person mund të vrapojë më shpejt se hija e tij nëse hija është formuar në një mur paralel me të cilin personi po vrapon dhe burimi i dritës lëviz më shpejt se personi në të njëjtin drejtim si personi.
Në cilin nga rastet litari shtrihet më fort - nëse një person i tërheq skajet e tij me duart e tij në drejtime të ndryshme, ose nëse ai tërheq me të dyja duart në njërën skaj, duke e lidhur tjetrin në mur? Supozoni se në të dyja rastet secila dorë vepron në litar me të njëjtën forcë.
Në rastin e dytë, litari shtrihet më shumë. Nëse supozojmë se çdo dorë vepron në litar me një forcë të barabartë në madhësi me F, atëherë në rastin e parë litari përjeton një forcë F, dhe në rastin e dytë - 2F.
Gjatë hënës së plotë, njolla të mëdha të errëta në Hënë janë të dukshme në krye të diskut. Pse ndodhen këto pika në fund në hartat e Hënës?
Imazhi i Hënës në harta korrespondon me imazhin e saj të marrë duke përdorur një teleskop.
Si do të ndryshojë periudha e lëkundjes së një kovë me ujë të varur në një kordon të gjatë nëse uji rrjedh gradualisht nga një vrimë në fundin e saj?
Për këtë sistem, një përafrim i mirë është modeli i një lavjerrës matematikor, periudha e lëkundjeve të të cilit varet nga gjatësia e tij.
Nëse kova fillimisht mbushet plotësisht, atëherë kur uji të rrjedhë, periudha e lëkundjes fillimisht do të rritet. Kjo shpjegohet me faktin se qendra e gravitetit të sistemit "kovë-ujë" do të ulet, dhe si rezultat, gjatësia e lavjerrësit do të rritet. Pastaj periudha do të ulet për shkak të një rritjeje në qendrën e gravitetit të sistemit kovë-ujë. Kur derdhet i gjithë uji nga kova, periudha e lëkundjes do të bëhet e barabartë me atë origjinale, sepse gjatësia origjinale e lavjerrësit do të rikthehet.
Me rritjen e kohëzgjatjes së fluturimeve në hapësirë, mjekët ngritën pyetjen e nevojës për të monitoruar peshën e astronautëve.
Një kalim në një habitat tjetër sigurisht që çon në një ristrukturim të trupit, duke përfshirë një rishpërndarje të rrjedhave të lëngjeve në të.
Në mungesë të peshës, rrjedha e gjakut ndryshon - nga ekstremitetet e poshtme, një pjesë e konsiderueshme e tij rrjedh në gjoks dhe kokë.
Procesi i dehidrimit të trupit stimulohet dhe personi humb peshë.
Megjithatë, humbja edhe e një të pestës së ujit, që është 60-65%% tek njerëzit, është shumë e rrezikshme për organizmin.
Prandaj, mjekët kishin nevojë për një pajisje të besueshme për të monitoruar vazhdimisht peshën e trupit të astronautëve gjatë fluturimit dhe në përgatitje për kthimin në Tokë.
Peshoret konvencionale "tokësore" përcaktojnë jo masën, por peshën e trupit - domethënë forcën e gravitetit me të cilën shtypet në pajisje.
Në gravitetin zero, një parim i tillë është i papranueshëm - si një grimcë pluhuri ashtu edhe një enë me ngarkesë, me masa të ndryshme, kanë të njëjtën peshë - zero.
Kur krijuan një matës të peshës trupore në gravitet zero, inxhinierët duhej të përdornin një parim tjetër.
Parimi i funksionimit të njehsorit të masës
Matësi i masës trupore në gravitet zero është ndërtuar sipas qarkut oscilator harmonik.
Siç dihet, periudha e lëkundjeve të lira të një ngarkese në një burim varet nga masa e saj. Kështu, sistemi oshilator rillogarit periudhën e lëkundjes së një platforme të veçantë me një astronaut ose ndonjë objekt të vendosur mbi të në masë.
Trupi masa e të cilit duhet të matet fiksohet në një sustë në mënyrë të tillë që të mund të lëkundet lirshëm përgjatë boshtit të sustës.
Periudha T (\displaystyle T) këto luhatje lidhen me peshën trupore M (\displaystyle M) raporti:
T = 2 π M K (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (\frac (M)(K))))ku K është koeficienti i elasticitetit të sustës.
Kështu, duke ditur K (\displaystyle K) dhe duke matur T (\displaystyle T), mund të gjendet M (\displaystyle M).
Nga formula është e qartë se periudha e lëkundjes nuk varet as nga amplituda dhe as nga nxitimi i gravitetit.
Pajisja
Pajisja e ngjashme me "karrigen" përbëhet nga katër pjesë: një platformë ku mund të ulet astronauti (pjesa e sipërme), një bazë që është ngjitur në "dysheme" të stacionit (pjesa e poshtme), një stendë dhe një pjesë e mesme mekanike. , si dhe një njësi leximi elektronik.
Madhësia e pajisjes: 79,8 x 72 x 31,8 cm. Materiali: alumin, gome, xhami organik. Pesha e pajisjes është rreth 11 kilogramë.
Pjesa e sipërme e pajisjes, në të cilën astronauti shtrihet me gjoksin e tij, përbëhet nga tre pjesë. Një fletë drejtkëndëshe prej pleksiglasi është ngjitur në platformën e sipërme. Një mbështetës mjekër për astronautin shtrihet nga fundi i platformës në një shufër metalike.
Pjesa e poshtme e pajisjes është një bazë në formë patkoi, në të cilën është ngjitur pjesa mekanike e pajisjes dhe njësia matëse e leximit.
Pjesa mekanike përbëhet nga një shirit cilindrik vertikal përgjatë të cilit një cilindër i dytë lëviz nga jashtë në kushineta. Në pjesën e jashtme të cilindrit të lëvizshëm ka dy volant me tapa për të fiksuar sistemin e lëvizshëm në pozicionin e mesit.
Një platformë në formë për trupin e kozmonautit, e cila përcakton masën e tij, është ngjitur në skajin e sipërm të cilindrit të lëvizshëm duke përdorur dy kllapa tubulare.
Në gjysmën e poshtme të cilindrit të lëvizshëm janë ngjitur dy doreza me këmbëza në skajet, me ndihmën e të cilave mbyllësit e sistemit të lëvizshëm futen në doreza.
Në fund të cilindrit të jashtëm ka një mbështetëse këmbësh për astronautin, e cila ka dy kapak gome.
Një shufër metalike lëviz brenda raftit cilindrik, të ngulitur në një skaj në platformën e sipërme; Në skajin e kundërt të shufrës ka një pllakë, në të dy anët e së cilës janë ngjitur dy susta, të cilat vendosin sistemin lëvizës të pajisjes në pozicionin e mesit kur është në kushte pa peshë. Një sensor magnetoelektrik është ngjitur në fund të raftit, i cili regjistron periudhën e lëkundjes së sistemit në lëvizje.
Sensori merr parasysh automatikisht kohëzgjatjen e periudhës së lëkundjes me një saktësi prej një të mijtës së sekondës.
Siç tregohet më lart, frekuenca e dridhjeve të "karriges" varet nga masa e ngarkesës. Kështu, astronauti thjesht duhet të lëkundet pak në një lëkundje të tillë, dhe pas një kohe elektronika do të llogarisë dhe shfaqë rezultatin e matjes.
Për të matur peshën trupore të një astronauti, mjaftojnë 30 sekonda.
Më pas, doli se "peshoret kozmike" janë shumë më të sakta se ato mjekësore që përdoren në jetën e përditshme.
|
Histori
Një pajisje për matjen e peshës trupore të një astronauti u krijua jo më vonë se 1976 në zyrën speciale të dizajnit dhe teknologjisë së Leningradit "Biofizpribor" (SKTB "Biofizpribor")
Pyetje kuizi. Si sillet një orë rëre në gravitetin zero? Ora e rërës - faqja nr. 1/1
13f1223 "Axiumniks"
Pyetje kuizi.
1.Si sillen orët e rërës në gravitetin zero?
Orë me rërë- pajisja më e thjeshtë për matjen e intervaleve kohore, e përbërë nga dy enë të lidhura me një qafë të ngushtë, njëra prej të cilave është e mbushur pjesërisht me rërë. Koha që duhet që rëra të derdhet përmes qafës në një enë tjetër mund të variojë nga disa sekonda në disa orë.
Orët e rërës janë të njohura që nga kohërat e lashta. Në Evropë u përhapën në mesjetë. Një nga përmendjet e para të një ore të tillë është një mesazh i zbuluar në Paris, i cili përmban udhëzime për përgatitjen e rërës së imët nga pluhuri i mermerit të zi, të zier në verë dhe të tharë në diell. Në anije, u përdor një orë rëre katër-orëshe (koha e një ore) dhe një 30 sekonda për të përcaktuar shpejtësinë e anijes sipas regjistrit.
Aktualisht, orët e rërës përdoren vetëm në disa procedura mjekësore, në fotografi dhe gjithashtu si suvenire.
Saktësia e orës së rërës varet nga cilësia e rërës. Balonat u mbushën me rërë të grirë të imët, u kaluan në një sitë të imët dhe u thanë plotësisht. Zinku i bluar dhe pluhuri i plumbit u përdorën gjithashtu si lëndë fillestare.
Saktësia e goditjes varet gjithashtu nga forma e balonave, cilësia e sipërfaqes së tyre, madhësia uniforme e kokrrizave dhe rrjedhshmëria e rërës. Me përdorim të zgjatur, saktësia e orës së rërës përkeqësohet për shkak të rërës që dëmton sipërfaqen e brendshme të llambës, duke rritur diametrin e vrimës në diafragmë midis llambave dhe duke shtypur kokrrat e rërës në ato më të vogla.
Në gravitetin zero, një orë rëre, si një orë me një lavjerrës, nuk do të funksionojë. Pse? Për shkak se ato do të varen nga graviteti, lavjerrësi nuk do të lëkundet, kokrrat e rërës nuk do të bien, pasi nuk ka gravitacion në hapësirë.
2. Si matet masa e trupit në hapësirë?
Pra, ne e dimë se masa është një sasi fizike themelore që përcakton vetitë fizike inerciale dhe gravitacionale të një trupi. Nga pikëpamja e teorisë së relativitetit, masa e një trupi m karakterizon energjinë e tij të pushimit, e cila, sipas relacionit të Ajnshtajnit: , ku është shpejtësia e dritës.Në teorinë e gravitetit të Njutonit, masa shërben si burim i forcës së gravitetit universal, i cili tërheq të gjithë trupat tek njëri-tjetri. Forca me të cilën një trup me masë tërheq një trup me masë përcaktohet nga ligji i gravitetit të Njutonit:
ose për të qenë më të saktë. 
, ku është një vektor
Vetitë inerciale të masës në mekanikën jorelativiste (Njutoniane) përcaktohen nga relacioni. Nga sa më sipër, është e mundur të merren të paktën tre mënyra për të përcaktuar masën e trupit në gravitetin zero.
Po, nëse ndodh të jeni në gravitet zero, atëherë mbani mend se mungesa e peshës nuk do të thotë mungesë e masës dhe nëse goditni anën e anijes tuaj kozmike, mavijosjet dhe gungat do të jenë reale :).
Në hapësirë nuk është vetëm e vështirë, por pothuajse e pamundur të përdorësh një çekiç të zakonshëm. Kjo ndodh sepse ne kemi kushte të ndryshme gravitacionale në tokë dhe në hapësirë. Për shembull: ka një vakum në hapësirë, nuk ka peshë në hapësirë, domethënë, të gjithë janë të njëjtë, nuk ka rëndësi nëse jeni një buton apo një stacion hapësinor.
Në hapësirë nuk ka koncept të lart-poshtë sepse... Nuk ka asnjë pikë referimi në lidhje me të cilën mund të thuhet se ku është lart dhe përballë është poshtë, natyrisht mund të merret një planet si ky pikë referimi, për shembull dielli, por kjo nuk pranohet zyrtarisht, ata besojnë se nuk ka lart. dhe poshtë.
Dizajni i çekiçit në tokë është bërë në parimin e marrjes së energjisë kinetike më të madhe, domethënë, sa më e madhe të jetë shpejtësia e lëkundjes dhe masa e vetë çekiçit, aq më e fortë është goditja.
Në tokë, ne punojmë me një çekiç duke përdorur bazën - dyshemeja, dyshemeja mbështetet në tokë, dhe toka është fundi, gjithçka është tërhequr poshtë. Në hapësirë nuk ka pikëmbështetje, nuk ka fund, dhe të gjithë kanë peshë zero, kur astronauti godet me çekiç, do të duket si një përplasje e dy trupave që kanë energji kinetike, astronauti thjesht do të fillojë të përdredhë nga njëra anë në tjetrën. anën, përndryshe ai do të fluturojë mënjanë, sepse ata vetë nuk janë "të lidhur" me asgjë. Prandaj, duhet të punoni me një çekiç në lidhje me diçka, për shembull, mund ta rregulloni çekiçin në trupin e asaj që duhet të goditni, në mënyrë që çekiçi të mos jetë më vete, por të ketë një pikëmbështetje.
Për punën në hapësirë, specialistët sovjetikë shpikën një çekiç të veçantë. Për më tepër, ky çekiç doli në shitje në 1977. Mund ta dalloni nga doreza e tij e rehatshme. Në mënyrë që të siguroheni përfundimisht që çekiçi është "kozmik", ju duhet të goditni sipërfaqen. Ndryshe nga çekiçët e zakonshëm, ai nuk tërhiqet pas goditjes. Pjesa e saj goditëse është e zbrazët dhe topat metalikë derdhen në zgavër. Në momentin e goditjes, topat e poshtëm nxitojnë lart, dhe ato të sipërme vazhdojnë të lëvizin poshtë. Fërkimi ndërmjet tyre shpërndan energjinë e kthimit. Ju mund të përdorni parimin e një preseje, e cila funksionon shkëlqyeshëm në gravitetin zero, sepse përdor forcën e shtypjes në lidhje me kornizën në të cilën janë ngjitur cilindrat; Vetë korniza duhet të fiksohet në trupin e objektit që duhet goditur. Ja çfarë ndodh: "çekiçi", i cili vepron si një shtypës, është ngjitur në trupin e anijes. Nëse përdorni një çekiç të tillë, mund të goditni me çekiç ose, më saktë, të shtypni çdo gozhdë ose thumba.
Si ndryshon procesi i ngrirjes së ujit në Tokë dhe në orbitën hapësinore?
Sidoqoftë, nëse presioni është nën 610 Pa (presioni i pikës së trefishtë të ujit), atëherë uji nuk mund të jetë në gjendje të lëngshme - as akull ose avull. Prandaj, në presione shumë të ulëta, shumica e ujit avullon, dhe pjesa e mbetur kthehet në akull. Për shembull (shih diagramin fazor) në një presion prej 100 Pa, ndërfaqja midis akullit dhe avullit ndodh në afërsisht 250 K. Këtu duhet të shikoni ligjin e shpërndarjes së molekulave sipas shpejtësisë. Le të supozojmë nga një elektrik dore se 5% e molekulave më të ngadalta të ujit kanë një temperaturë mesatare prej 250K. Kjo do të thotë se në një presion prej 100 Pa, 95% e ujit do të avullojë, dhe 5% do të kthehet në akull, dhe temperatura e këtij akulli do të jetë 250 K.
Këto argumente, natyrisht, nuk marrin parasysh asnjë hollësi si energjia latente e tranzicionit fazor, rishpërndarja e molekulave sipas shpejtësisë gjatë ftohjes, por mendoj se cilësisht ato e përshkruajnë saktë procesin.
Në hapësirë, presioni është dukshëm më i ulët, por jo zero. Dhe kurba midis akullit dhe avullit në diagramin fazor shkon në pikën (T = 0; P = 0) ndërsa presioni zvogëlohet. Kjo do të thotë, në çdo presion arbitrar të ulët (por jo zero), temperatura e sublimimit të akullit është jo zero. Kjo do të thotë se pjesa dërrmuese e ujit do të avullojë, por një pjesë mikroskopike e tij do të kthehet në akull.
Këtu ka edhe një nuancë tjetër. Hapësira përshkohet nga rrezatimi me një temperaturë prej afërsisht 3 K. Kjo do të thotë se uji (akulli) nuk mund të ftohet nën 3 K. Prandaj, rezultati i procesit varet nga presioni i sublimimit të akullit në një temperaturë prej 3 K. Meqenëse kufiri i sublimimit tenton në zero sipas një eksponencial shumë të pjerrët
P = A exp(-k/T), me A rreth 10^11 Pa dhe k rreth 5200,
atëherë presioni i sublimimit në 3 K është në mënyrë eksponenciale i vogël, kështu që i gjithë uji duhet të avullojë (ose i gjithë akulli duhet të sublimohet, nëse dëshironi). 
Dielli ynë ka një masë prej 1,99 × 10 27 ton - 330 mijë herë më i rëndë se Toka. Por kjo është larg kufirit. Ylli më i rëndë i zbuluar, R136a1, peshon sa 256 Diej. A, ylli më i afërt me ne, mezi e kalonte një të dhjetën e lartësisë së yllit tonë. Masa e një ylli mund të ndryshojë në mënyrë të habitshme - por a ka një kufi për të? Dhe pse është kaq e rëndësishme për astronomët?
Masa është një nga karakteristikat më të rëndësishme dhe të pazakonta të një ylli. Prej tij, astronomët mund të përcaktojnë me saktësi moshën e yllit dhe fatin e tij të ardhshëm. Për më tepër, masiviteti përcakton forcën e ngjeshjes gravitacionale të yllit - kushti kryesor që bërthama e yllit të "ndezet" në një reaksion termonuklear dhe fillimi. Prandaj, masa është një kriter kalues për kategorinë e yjeve. Objektet që janë shumë të lehta, si , nuk do të jenë në gjendje të shkëlqejnë me të vërtetë - dhe objektet që janë shumë të rënda hyjnë në kategorinë e objekteve ekstreme të këtij lloji.
Dhe në të njëjtën kohë, shkencëtarët mezi mund të llogarisin masën e yllit - i vetmi yll masa e të cilit dihet saktësisht është i yni. Toka jonë ndihmoi për të sjellë një qartësi të tillë. Duke ditur masën e planetit dhe shpejtësinë e tij, ju mund të llogarisni masën e vetë yllit bazuar në Ligjin e Tretë të Keplerit, modifikuar nga fizikani i famshëm Isaac Newton. Johannes Kepler zbuloi lidhjen midis distancës nga një planet në një yll dhe shpejtësisë së një rrotullimi të plotë të planetit rreth yllit, dhe Njutoni e plotësoi formulën e tij me masat e yllit dhe planetit. Një version i modifikuar i Ligjit të Tretë të Keplerit përdoret shpesh nga astronomët - jo vetëm për të përcaktuar masën e yjeve, por edhe të objekteve të tjera kozmike që përbëjnë së bashku.
Tani për tani ne mund të hamendësojmë vetëm për ndriçues të largët. Më e avancuara (përsa i përket saktësisë) është metoda për përcaktimin e masës së sistemeve yjore. Gabimi i tij është "vetëm" 20-60%. Kjo pasaktësi është kritike për astronominë - nëse Dielli do të ishte 40% më i lehtë ose më i rëndë, jeta në Tokë nuk do të kishte lindur.
Në rastin e matjes së masës së yjeve të vetëm, pranë të cilëve nuk ka objekte të dukshme, orbita e të cilëve mund të përdoret për llogaritje, astronomët bëjnë një kompromis. Sot lexohet se masa e një ylli është e njëjtë. Shkencëtarët ndihmohen gjithashtu nga marrëdhënia midis masës dhe shkëlqimit të një ylli, pasi të dyja këto karakteristika varen nga forca e reaksioneve bërthamore dhe madhësia e yllit - tregues të drejtpërdrejtë të masës.
Vlera e masës së yllit
Sekreti i masivitetit të yjeve nuk qëndron në cilësi, por në sasi. Dielli ynë, si shumica e yjeve, është 98% i përbërë nga dy elementët më të lehtë në natyrë - hidrogjeni dhe heliumi. Por në të njëjtën kohë, ai përmban 98% të të gjithë masës!
Si mund të bashkohen substanca të tilla të lehta në topa të mëdhenj që digjen? Për ta bërë këtë, ju duhet hapësirë pa trupa të mëdhenj kozmikë, shumë material dhe një shtytje fillestare - në mënyrë që kilogramët e parë të heliumit dhe hidrogjenit të fillojnë të tërheqin njëri-tjetrin. Në retë molekulare, ku lindin yjet, asgjë nuk e pengon grumbullimin e hidrogjenit dhe heliumit. Ka aq shumë prej tyre sa graviteti fillon të shtyjë me forcë bërthamat e atomeve të hidrogjenit. Kjo fillon një reaksion termonuklear që e kthen hidrogjenin në helium.
Është logjike që sa më e madhe të jetë masa e një ylli, aq më e madhe është shkëlqimi i tij. Në të vërtetë, në një yll masiv ka shumë më tepër "karburant" hidrogjeni për një reaksion termonuklear, dhe ngjeshja gravitacionale që aktivizon procesin është më e fortë. Prova është në yllin më masiv, R136a1, i përmendur në fillim të artikullit - duke qenë 256 herë më i rëndë, ai shkëlqen 8.7 milion herë më shumë se ylli ynë!
Por masiviteti ka edhe një anë negative: për shkak të intensitetit të proceseve, hidrogjeni "digjet" më shpejt në reaksionet termonukleare brenda. Prandaj, yjet masivë nuk jetojnë shumë gjatë në një shkallë kozmike - disa qindra, apo edhe dhjetëra miliona vjet.
- Fakt interesant: kur masa e një ylli është 30 herë më e madhe se masa e Diellit, ai mund të jetojë jo më shumë se 3 milion vjet - pavarësisht se sa më shumë masa e tij është 30 herë Dielli. Kjo është për shkak të tejkalimit të kufirit të rrezatimit Eddington. Energjia e yllit transcendental bëhet aq e fuqishme sa që rrënon lëndën e yllit në rrjedha - dhe sa më masiv të jetë ylli, aq më e madhe është humbja e masës.
Më sipër kemi ekzaminuar proceset themelore fizike që lidhen me masën e një ylli. Tani le të përpiqemi të kuptojmë se cilët yje mund të "bëhen" me ndihmën e tyre.
Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve