محبوبترینها
دانلود آهنگ های برتر ایرانی و خارجی 2024
ماندگاری بیشتر محصولات باغ شما با این روش ساده!
بارش‌های سیل‌آسا در راه است! آیا خانه شما آماده است؟
بارش‌های سیل‌آسا در راه است! آیا خانه شما آماده است؟
قیمت انواع دستگاه تصفیه آب خانگی در ایران
نمایش جنگ دینامیت شو در تهران [از بیوگرافی میلاد صالح پور تا خرید بلیط]
9 روش جرم گیری ماشین لباسشویی سامسونگ برای از بین بردن بوی بد
ساندویچ پانل: بهترین گزینه برای ساخت و ساز سریع
خرید بیمه، استعلام و مقایسه انواع بیمه درمان ✅?
پروازهای مشهد به دبی چه زمانی ارزان می‌شوند؟
تجربه غذاهای فرانسوی در قلب پاریس بهترین رستوران‌ها و کافه‌ها
صفحه اول
آرشیو مطالب
ورود/عضویت
هواشناسی
قیمت طلا سکه و ارز
قیمت خودرو
مطالب در سایت شما
تبادل لینک
ارتباط با ما
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
آمار وبسایت
تعداد کل بازدیدها :
1840770344
گرانش
واضح آرشیو وب فارسی:راسخون:
گرانش گرانش، یا جاذبه، پدیدهای است که در آن همه اجسام یکدیگر را جذب میکنند. در فیزیک معاصر نظریه نسبیت عمومی برای توضیح این پدیده بکار میرود، اما توضیح کمتر دقیق ولی ساده‌تر آن در قانون جاذبه عمومی نیوتن یافت می‌شود. از دیر باز دست کم از زمان یونانیان، همواره دو مسئله مورد توجه بود: تمایل اجسام به سقوط به طرف زمین هنگام رها شدن. حرکات سیارات ، از جمله خورشید و ماه که در آن زمان سیاره محسوب می‌شدند. در گذشته این دو موضوع را جدا از هم میدانستند. یکی از دستاوردهای بزگ جناب آقای اسحاق نیوتن این بود که نتیجه گرفت: این دو موضوع در واقع امر واحدی هستند و از قوانین یکسانی پیروی میکنند. در سال 1665 ، پس از تعطیلی مدرسه بخاطر شیوع طاعون ، نیوتن که در آن زمان 23 سال داشت، از کمبریج به لینکلن شایر رفت. او در حدود پنجاه سال بعد نوشت: ... در همان سال (1665) این فکر به نظرم آمد که نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدارش و نیروی گرانش در سطح زمین با تقریب خوبی باهم مشابهند. وویلیام استوکلی ، یکی از دوستان جوان اسحاق نیوتن مینویسد، وقتی با اسحاق نیوتن زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف چای بوده است اسحاق نیوتن به او گفته که ایده گرانش در یک چنین جایی به ذهنش خطور کرده است. استوکس مینویسد:« او در حالی که نشسته و در فکر فرو رفته بود، سقوط یک سیب توجهش را جلب می‌کند و به مفهوم گرانش پی میبرد. پس از آن به تدریج خاصیت گرانش را در مورد حرکت زمین و اجسام سماوی بکار میبرد و ... .» البته باید گفت: اینکه سیب مذکور به سر اسحاق نیوتن خورده است یا خیر معلوم نیست! اسحاق نیوتن تا سال 1678 ، یعنی تقریبا تا 22 سال پس از درک مفهوم اساسی گرانش نتایج محاسبات خود را بطور کامل منتشر نکرد. در این سال دستاوردهایش را در کتاب مشهور اصول که از آثار بزرگ اوست منتشر کرد. از دلایلی که باعث میشد او نتایج خود را انتشار ندهد، میتوان به دو دلیل اشاره کرد: یکی شعاع زمین ، که برای انجام محاسبات لازم بود و اسحاق نیوتن آن را نمی‌دانست و دیگری ، اسحاق نیوتن بطور کلی از انتشار نتایج کار خود ابا داشت. زیرا مردی کمرو و درونگرا بود و از بحث و جدل نفرت داشت. راسل در مورد او میگوید:« اگر او با مخالفتهایی که گالیله با آنها مواجه بود روبرو میشد، شاید هرگز حتی یک سطر هم منتشر نمی‌کرد. در واقع ، ادموند هالی (که ستاره دنباله‌دار هالی به نام اوست) باعث شد اسحاق نیوتن کتاب اصول را منتشر کند. اسحاق نیوتن در کتاب اصول از حد مسائل سیب - زمین فراتر میرود و قانون گرانش خود را به تمام اجسام تعمیم می‌دهد. گرانش را میتوان در سه قلمرو مطالعه کرد: 1. جاذبه بین دو جسم مانند دو سنگ و یا هر دو شیئ دیگر. اگر جه نیروی بین اجسام به روشهای دقیق قابل اندازه گیری است، ولی بسیار ضعیفتر از آن است که ما با حواس معمولی خود آنرا درک کنیم. 2. جاذبه زمین بر ما و اجسام اطراف ما که یک عامل تعیین کننده در زندگی ماست و فقط با اقدامات فوق العاده می‌توانیم از آن رهایی پیدا کنیم. مانند پرتاب سفینه‌های فضایی که باید از قید جاذبه زمین رها شوند. 3. در مقیاس کیهانی یعنی در قلمرو منظومه شمسی و برهمکنش سیاره‌ها و ستاره‌ها ، گرانش نیروی غالب است. اسحاق نیوتن توانست حرکت سیارات در منظومه شمسی و حرکت در حال سقوط در نزدیکی سطح زمین را با یک مفهوم بیان کند. به این ترتیب مکانیک زمینی و مکانیک سماوی را که قبلا از هم جدا بودند در یک نظریه واحد باهم بیان کند. پدیده جاذبه کره زمین و دیگر کرات و سیارات تشکیل دهنده جهان ما همگی دارای نیرویی هستند که اشیاء را به سوی خود جذب میکنند این نیرو را «گرانِش» یا «جاذبه» می‌‌نامیم، که نیوتن آن را کشف کرد. از دیر باز همواره دو مسئله مورد توجه بود: تمایل اجسام به سقوط به طرف زمین هنگام رها شدن. حرکات سیارات،از جمله خورشید و ماه که در آن زمان سیاره بشمار می‌آمدند. در گذشته این دو موضوع را جدا از هم میدانستند. یکی از دستاوردهای بزرگ آیزاک نیوتن این بود که نتیجه گرفت: این دو موضوع در واقع امر واحدی هستند و از قوانین یکسانی پیروی میکنند. در سال ۱۶۶۵، پس از تعطیلی مدرسه به خاطر شیوع طاعون، نیوتن، که در آن زمان ۲۳ سال داشت، از کمبریج به لینکلن شایر رفت.او در حدود پنجاه سال بعد نوشت:...در همان سال (۱۶۶۵) این فکر به نظرم آمد که نیروی لازم برای نگه داشتن ماه در مدارش و نیروی گرانش در سطح زمین با تقریب خوبی با هم مشابهند. ویلیام استوکلی، یکی از دوستان جوان ایزاک نیوتن مینویسد، وقتی با آیزاک نیوتن زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف چای بوده است نیوتن به او گفته که ایده گرانش در یک چنین حایی به ذهنش خطور کرده است. استوکس مینویسد: «او در حالی که نشسته و در فکر فرو رفته بود سقوط یک سیب توجهش را جلب می‌کند و به مفهوم گرانش پی میبرد. پس از آن به تدریج خاصیت گرانش را در مورد حرکت زمین و اجسام سماوی به کار میبرد...» اینکه سیب مذکور به سر آیزاک نیوتن خورده است یا خیرمعلوم نیست! آیزاک نیوتن تا سال ۱۶۷۸ ،یعنی تقریباً تا ۲۲ سال پس از درک مفهوم اساسی گرانش نتایج محاسبات خود را به طور کامل منتشر نکرد. در این سال دستاوردهایش را در کتاب مشهور اصول که از آثار بزرگ اوست منتشر کرد. از دلایلی که باعث میشد او نتایج خود را انتشار ندهد، میتوان به دو دلیل اشاره: یکی شعاع زمین، که برای انجام محاسبات لازم بود و آیزاک نیوتن آن را نمی‌دانست و دیگری، آیزاک نیوتن به طور کلی از انتشار نتایج کار خود ابا داشت زیرا مردی کمرو و درونگرا بود واز بحث و جدل نفرت داشت. راسل در مورد او میگوید: «اگر او با مخالفتهایی که گالیله با آنها مواجه بود ،روبرو میشد، شاید هرگز حتی یک سطر هم منتشر نمی‌کرد. در واقع، ادموند هالی (که ستاره دنباله دار هالی به نام اوست) باعث شد آیزاک نیوتن کتاب اصول را منتشر کند. آیزاک نیوتن در کتاب اصول از حد مسائل سیب-زمین فراتر میرود و قانون گرانش خود را به تمام اجسام تعمیم می‌دهد. گرانش را میتوان در سه قلمرو مطالعه کرد: جاذبه بین دو جسم مانند دو سنگ و یا هر دو شیئ دیگر. اگر جه نیروی بین اجسام به روشهای دقیق قابل اندازه گیری است ولی بسیار ضعیف تر از آن است که ما با حواس معمولی خود آن را درک کنیم. جاذبه زمین بر ما و اجسام اطراف ما که یک عامل تعیین کننده در زندگی ماست و فقط با اقدامات فوق العاده می‌توانیم از آن رهایی پیدا کنیم. مانند پرتاب فضاپیماهایی که باید از قید جاذبه زمین رها شوند. در مقیاس کیهانی یعنی در قلمرو منظومه خورشیدی و بر هم کنش سیاره‌ها و ستاره‌ها، گرانش نیروی غالب است. آیزاک نیوتن توانست حرکت سیارات در منظومه خورشیدی و حرکت در حال سقوط در نزدیکی سطح زمین را با یک مفهوم بیان کند. به این ترتیب مکانیک زمینی و مکانیک سماوی را که قبلا از هم جدا بودند در یک نظریه واحد با هم بیان کند. قانون گرانش جهانی نیرویی که دو ذره به جرم‌های m۱ و m۲ و به فاصله r ازهم به یکدیگر وارد میکنند،نیروی جاذبه‌ای است که در امتداد خط واصل دو ذره اثر می‌کند و بزرگی آن برابر است با: F=Gm۱m۲/r^۲ G یک ثابت جهانی است و مقدار آن برای تمام زوج ذرات یکسان است. این،قانون گرانش جهانی آیزاک نیوتن است.برای اینکه این قانون را خوب درک کنیم بعضی خصوصیات آن را یادآور میشویم: اولا:نیروهای گرانش میان دو ذره، زوج نیروهای کنش-واکنش هستند.ذره اول نیرویی به ذره دوم وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره اول «جاذبه)و در امتداد خطی است که دو ذره را به هم وصل می‌کند.به همین ترتیب ذره دوم نیز نیرویی به ذره اول وارد می‌کند که جهت آن به طرف ذره دوم(جاذبه) و در متداد خط واصل دو ذره است.بزرگی این نیروها مساوی ولی جهت آنها خلاف یکدیگر است. ثانیا:ثابت جهانی G را نباید با g ،که شتاب ناشی از جاذبه گرانشی زمین روی یک جسم است اشتباه کرد.ثابت G دارای بعد L۳/MT۲ و یک کمیت نرده ایست(عددثابتی است)،در حالی کهg با بعد LT-۲ یک کمیت برداری است، که نه جهانی است و نه ثابت(در نقاط مختلف زمین بسته به فاصله تا مرکز زمین تغییر می‌کند). با انجام آزمایشات دقیق میتوان مقدار G را بدست آورد.این کار را برای اولین بار لردکاوندیش در سال ۱۷۹۸ انجام داد .در حال حاضر مقدار پذیرفته شده برای G برابر است با : G =۶.۶۷۲۶×۱۰-۱۱ نیروی گرانش بزرگی که زمین به تمام اجسام نزدیک به سطحش وارد می‌کند،ناشی از جرم فوق العاده زیاد آن است.در واقع ،جرم زمین را میتوان با استفاده از قانون گرانش جهانی آیزاک نیوتن و مقدار محاسبه شده G در آزمایش کاوندیش تعیین کرد.به همین دلیل کاوندیش را نخستین کسی می‌دانند که زمین را وزن کرده است!.جرم زمین راMe و جرم جسمی واقع بر سطح آن را m می‌‌کیریم.داریم: F =GmMe/Re^۲ & F =mg بنابراین : mg =GmMe / Re^۲ →Me =g Re^۲/G که Re شعاع زمین یا همان فاصله دو جسم از یکدیگر است.زیرا جرم زمین را در مرکز آن فرض میکنیم.بنا بر این: M=۹.۸*(۶.۳۷*۱۰۶)۲/۶.۶۷*۱۰- ۱۱=۵.۹۷*۱۰۲۴kg تن ۲۱ ۱۰ * ۶.۶: یا گرانش و لَختی نیروی گرانش وارد بر هر جسم،همانطورکه در معادلهF=Gm۱m۲/r۲مشخص است با جرم متناسب است.به دلیل وجود این تناسب میان نیروی گرانش وجرم است که ما معمولاً نظریه گرانش را شاخه‌ای از مکانیک میدانیم،در حالی که نظریه مربوط به دیگر نیروها«الکترومغناطیسی،هسته‌ای و..)را جداگانه بررسی میکنیم. یک نتیجه مهم این تناسب آن است که ما می‌توانیم جرم را با اندازه گیری نیروی گرانشی وارد بر آن (وزن آن) تعیین کنیم.برای این کار از یک نیرو سنج استفاده میکنیم،یا نیروی گرانشی وارد بر یک جرم را با نیروی گرانشی وارد بر جرم استاندارد (مثلاً وزنه یک کیلو گرمی)،به کمک ترازو مقایسه میکنیم.به عبارت دیکر برای تعیین جرم جسمی،آن را وزن میکنیم. اگر بخواهیم جسم ساکنی را روی یک سطح افقی بدون اصطکاک به جلو برانیم ،متوجه میشویم که برای حرکت دادن آن نیرو لازم است زیرا جسم لخت است و میخواهد در حال سکون باقی بماند،یا اگر در حال حرکت است،می کوشد این حالت را حفظ کند.در این حالت گرانش وجود ندارد. در فضا(دور از زمین) نیز همین نیرو برای شتاب دادن به یک جسم لازم است. این جرم است که ایجاب می‌کند که برای تغییر دادن حرکت جسم،نیرو بکار رود.همین جرم است که در دینامیک در رابطهF=ma ظاهر می‌شود. اما وضع دیگری نیز وجود دارد که در آن هم جرم جسم ظاهر می‌شود.به عنوان مثال،برای نگه داشتن جسمی در ارتفاعی بالا تر از سطح زمین،نیرو لازم است.اگر ما جسم را نگه نداریم با حرکت شتابدار به زمین سقوط می‌کند.نیروی لازم برای نگه داشتن جسم در هوا از نظر بزرگی با نیروی جاذبه گرانشی میان جسم و زمین برابر است.در اینجا لختی هیچ نقشی ندارد،بلکه خاصیت جذب شدن اجسام توسط اجسام دیگری چون زمین مهم است. تغییرات شتاب گرانشی(g)همانطورکه گفتیم g ثابت نیست و از نقطه‌ای به نقطه دیگر زمین ،بسته به فاصله آن نقطه از مرکز زمین تغییر می‌کند(در نقاط نزدیک سطح زمین میتوان آن را ثابت فرض کرد که شما هم در حل مسائل همین کار را انجام میدهید و آن را ۹.۸ یا ۱۰ متر بر مجذور ثانیه فرض می‌کنید). اما موضوع دیگری بجز فاصله تا مرکز زمین ،نیز وجود داردکه بر g تأثیر میگذارد،وآن دوران زمین است. اگر جسمی در استوا به یک نیرو سنج آویخته شده باشد،نیروهای وارد بر جسم عبارت‌انداز:کشش رو به بالای نیروسنج،w ،که همان وزن ظاهری جسم است و کشش رو به پایین جاذبه گرانشی زمین که با رابطه : F=GmMe/Re۲ بیان می‌شود.این جسم در حال تعادل نیست زیرا ضمن دوران با زمین تحت تأثیر شتاب جانب مرکز aR قرار دارد. بنا براین باید نیروی جانب مرکز برایندی به طرف مرکز زمین به جسم وارد شود.در نتیجه F ،نیروی جاذبه گرانشی (وزن واقعی جسم) باید از w،نیروی کشش رو به بالای نیرو سنج (وزن ظاهری جسم)بیشتر باشد.بنابر این: (در استوا) نیروی برآیند : F=ma بنابراین : F-w=maR آنکاه : G.Me.m/Re۲-mg=maR g=GMe/Re۲-aR پس : از آنجایی که: aR =Reω^۲ =Re(۲π/T)^۲ =۴π^۲Re/T^۲ که در آن ω سرعت زاویه‌ای دوران زمین ،T دوره تناوب وRe شعاع زمین است. در قطب‌ها از آنجایی که شعاع دوران صفر است بنابراین:۰ = aR است پس داریم: g=GMe/Re^۲ که همان نتیجه قبلی است. میدان گرانش یک حقیقت اساسی درباره گرانش این است که دو جرم بر یکدیگر نیرو وارد میکنند.اگر بخواهیم می‌توانیم این موضوع را به صورت تأثیر«کنش) مستقیم میان دو ذره در نظر بگیریم.این دیدگاه را کنش از راه دور مینامند.یعنی ذرات از راه دور و بدون اینکه با هم تماس داشته باشند روی هم اثر میگذارند.دیدگاه دیگر استفاده از مفهوم میدان است،که بنا به آن یک ذره جرم دار فضای اطرافش را طوری تغییر می‌دهد که در آن میدان گرانشی ایجاد می‌کند.این میدان بر هر ذره جرم داری که در آن قرار گیرد یک نیروی جاذبه گرانشی وارد می‌کند. بنابراین در تصور ما از نیروهای میان ذرات جرم دار،میدان نقش واسطه ایفا می‌کند. در مثال جرم - زمین ،اگر جسمی را در مجاورت زمین قرار دهیم ،نیرویی بر آن وارد می‌شود،این نیرو در هر نقطه از فضای اطراف زمین دارای جهت و بزرگی مشخصی است. جهت این نیرو که در راستای شعاع زمین است، به طرف مرکز زمین و بزرگی آن برابر mg .بنابراین در هر نقطه در نزدیکی زمین میتوان یک بردار g وابسته کرد. بردار g شتابی است که جسم رها شده در هر نقطه بدست می‌‌آورد و آن را شدت میدان گرانش در آن نقطه مینامند. چون g =F/mشدت میدان گرانش در هر نقطه را میتوان به صورت نیروی گرانشی وارد بر یکای جرم در آن نقطه تعریف کنیم و!زن وجرم وزن جسمی روی زمین ۱۰ آیزاک نیوتن است. اگر این جسم را به فضا برده و بخواهیم به آن شتاب یک متر بر مجذور ثانیه بدهیم،چند آیزاک نیوتن نیرو باید وارد کنیم؟ یک؟ ده؟ صفر؟ در فضا نمی‌توان به جسمی شتاب داد! وزن هر جسم عبارت است از نیروی جاذبه‌ای که زمین به آن وارد می‌کند. وزن چون از نوع نیروست،کمیتی است برداری. جهت این بردار همان جهت نیروی گرانشی، یعنی به طرف مرکز زمین است. بزرگی وزن بر حسب یکای نیرو یعنی آیزاک نیوتن بیان می‌شود. وقتی جسمی به جرم m آزادانه «در خلا» سقوط می‌کند،شتاب آن برابر شتاب گرانش «g» ونیروی وارد بر آن «w» برابر وزن خودش است. اگر از ««قانون دوم نیوتن)) (F=ma)، برای جسمی که آزادانه سقوط می‌کند استفاده کنیم خواهیم داشت :w=mg. کهw و g بردارهایی هستند که جهتشان متوجه مرکز زمین است. برای اینکه از سقوط جسمی جلوگیری کنیم باید نیرویی که بزرگی آن برابر بزرگی w و جهت آن به طرف بالاست به آن وارد کنیم، به گونه‌ای که برایند نیروهای وارد بر جسم صفر شود. وقتی جسمی از فنری آویزان است و به حال تعادل قرار دارد، کشش فنر این نیرو را تأمین می‌کند. گفتیم وزن هر جسم، یعنی نیرویی که زمین به طرف پایین بر جسم وارد می‌کند، یک کمیت برداری است. جرم جسم یک کمیت نرده‌ای است. رابطه میان وزن و جرم به صورت w=mg است. چون g از یک نقطه زمین به نقطه دیگر آن تغییر می‌کند، w یعنی وزن جسمی به جرم m در مکانهای مختلف متفاوت است.بنابر این یک کیلو گرم جرم در محلی که g برابر ۸/۹ متر بر مجذور ثانیه است،۸/۹ آیزاک نیوتن (۸/۹= ۸/۹*۱= w)و درمحلی که g برابر ۷۸/۹ متر بر مجذور ثانیه است،۷۸/۹ آیزاک نیوتن وزن دارد. در نتیجه بر خلاف جرم که خاصیت ذاتی جسم است (و همیشه ثابت)،وزن یک جسم به محل آن نسبت به مرکز زمین بستگی دارد.در نقاط مختلف روی زمین ترازوهای فنری (نیروسنج‌ها)،مقادیر متفاوت و ترازوهای شاهین دار، مقادیر یکسانی را نشان می‌دهند.(زیرا نیروسنج وزن را نشان می‌دهد ولی ترازوی شاهین دار جرم را) در نواحیی از فضا که نیروی گرانش (نیرویی که از طرف زمین بر اجسام وارد می‌شود(همان وزن)) وجود ندارد،وزن یک جسم صفر است،در حالی که اثرهای لختی و در نتیجه جرم جسم نسبت به مقدار آن در روی زمین بدون تغییر می‌‌ماند.در یک سفینه فضایی بلند کردن یک قطعه سربی بزرگ کار ساده‌ای است(w=۰) ولی اگر فضانورد به این قطعه لگد بزند همچنان به پایش ضربه وارد می‌شود (زیرا m مخالف صفر است). برای شتاب دادن به یک جسم در فضا ،همان اندازه نیرو لازم است که برای شتاب دادن آن در امتداد یک سطح افقی بدون اصطکاک در روی زمین.زیرا جرم جسم همه جا یکسان است. اما برای نگه داشتن یک جسم در سطح زمین، نیروی بسیار بیشتری از نیروی لازم برای نگه داشتن آن در فضا مورد نیاز است. زیرا در فضا وزن صفر است ولی در روی زمین چنین نیست. گرانش علیه گرانش نگاه اجمالی یکی از مطالب جالب توجه نویسندگان علمی _ تخیلی حفاظهای ضد جاذبه می‌باشد. افسوس که چنین حفاظهای اختراع نشده‌اند و برای غلبه بر نیروی گرانش زمین ، وسیله نقلیه فضایی به یک موتور کمکی نیاز دارد. آیا برای این منظور میتوان به جای موتور از نیروی گرانشی استفاده کرد؟ در واقع ، مسئله بسیار عجیب این است که آیا نیروی گرانش زمین مانع از بین رفتن وسیله نقلیه در فضا می‌گردد؟ بر خلاف انتظار ، حداقل در یک مورد چنین مساله‌ای ممکن است. این مورد به وسیله پژوهشگران شوروی وی بلستکی و ام.گیورتز پیشنهادشده است. ماهیت گرانش علیه گرانش در تمام محاسبات مربوط به فضانوردی ، وسیله نقلیه به صورت یک نقطه مادی در نظر گرفته می‌شود. چنین چیزی کاملا منطقی است. زیرا اندازه وسیله در قیاس با اجرام آسمانی بی‌اندازه کوچک است. ولی اگر بخواهیم دقیق باشیم، باید بگوئیم که وسیله نقلیه یک ذره نیست بلکه جسم بزرگی با ابعاد شکل شخص است. در واقع نیروی گرانش اعمال شده بر فضاپیما به وسیله زمین در مقایسه با نیرویی که در صورت متمرکز بودن جرم در یک نقطه بر آن وارد می‌شود، اندکی تفاوت دارد. در فضاپیماهای معمولی و ماهواره‌ها این تناوب به قدری کوچک است که با اطمینان میتوان از آن چشم پوشید. چنین اختلافی فقط در یک مورد ممکن است اهمیت پیدا کند و آن در هنگامی است طول فضاپیما قابل توجه باشد. اثر گرانش بر دو جسم متصل در اینجا حالتی را براسی میکنیم که فضاپیما از دو کره تشکیل یافته و آنها به وسیله میله یا کابلی که بر امتداد شعاع زمین عمودی باشد. به یکدیگر متصل شده شده‌اند. در این صورت هر یک از کرات تحت تاثیر نیروی گرانشی قرار می‌گیرند که در امتداد زاویه‌ای نسبت به میله اتصال دهنده می‌باشد. برآیند این دو نیرو به آسانی بر مبنای قانون متوازی الاضلاع نعیین می‌گردد. برآیندی که به وسیله محاسبات اولیه حاصل می‌گردد از نیروی گرانشی که از متمرکز بودن تمام جرم این فضاپیما بر مرکز میله وارد می‌آید کوچک‌تر است. به بیان دیگر به نظر می‌آید طول فضاپیما موجب ایجاد نوعی نیروی دامنه شعاعی می‌گردد. این فضاپیما در مداری به دور زمین می‌چرخد که به کلی با مدارهای عادی کپلری تفاوت دارد. از این واقییت میتوان استفاده مبتکرانه نمود. اثر گرانش در نزدیک کردن کره‌ها و جدا ساختن آنها ما با نزدیک کردن کره‌ها به یکدیگر در هنگامی که فضاپیما در اوج قرار دارد. آن را به یک ذره مادی تبدیل می‌نمائیم که حرکت آن در مدار کپلر انجام خواهد گرفت. اکنون عمل عکس را انجام می‌دهیم و هنگامی که فضاپیما در حضیض قرار دارد کره‌ها را از یکدیگر جدا میکنیم که به فاصله قبلی خود برسند. در آن صورت نیروی دامنه‌ای که در بالا توضیح داده شد ایجاد می گردد. مدار چنین حرکتی طولانی تر از مدار کپلر مشابه آن می‌گردد.نتیجه آن است که فاصله اوج هنگامی که فضاپیما در چرخه دوم قرار می‌گیرد. از حالتی که آن در چرخه اول قرار داشت کمی بزرگتر می‌شود. اگر این تجزیه را تکرار کنیم. فاصله اوج باز هم کمی بیشتر می‌شود. و اگر ادامه دهیم، متوجه میشویم که فضاپیمای ما به طور مارپیچی به طرف خارج حرکت می‌کند، تا وقتی که از محدود گرانش زمین دور شود. مثالهایی واقعی از گرانش علیه گرانش بر اساس محاسبات وی. بلتسکی اگر یک فضاپیمای 140 کیلومتری در فاصله 2000 کیلومتری از مرکز زمین به حرکت در آید. شتاب حدود دو سال دوام پیدا می‌کند. برای فضاپیمای مشابه‌ای که فاصله اولیه آن از خورشید 700.000 کیلومتر است. رها شدن از نیروی گرانشی 80 سال به طول می انجامد. پس به تناقض دیگری بر می‌خوریم هرچه جرم جسم آسمانی بیشتر و هر چه فضاپیما به آن نزدیک‌تر باشد، برای فضاپیما رها شدن از قید نیروی گرانشی به وسیله روش تپش آسان‌تر است. کاربردهای گرانش علیه گرانش ما اغلب در داستان علمی _ تخیلی هنگامی که فضاپیما به دام نیروی گرانشی ستاره بزرگی می‌افتد با وضعیت مصیبت باری روبرو میشویم. محاسبات نظری نشان می‌دهد حتی در صورتی که فضاپیما به دور چنین ستاره‌ای حرکت کند، با استفاده از روش تپش سرعت فرار می‌تواند، افزایش یابد. به عنوان مثال اگر فضاپیما در 20.000 کیلومتری مرکز شعرای سیمانی کوتوله سفید فوق العاده چگال قرار گیرد، می‌تواند فقط در خلال یک ساعت و نیم با حرکت در مسیر مارپیچی روانه فضای دور دست شود. تمام این مطالب بر روی کاغذ صحت دارد، ولی آیا واقعا میتوان یک وسیله نقلیه فضایی پیچیده را طرح ریزی نمود؟ این مسئله مربوط به تکنولوژی آینده می‌باشد. در هر حال امکانات نظری این مسئله از نظر اصول تایید شده‌اند. ارسال توسط کاربر محترم سایت : bookmarks /ج
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: راسخون]
[مشاهده در: www.rasekhoon.net]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 424]
-
گوناگون
پربازدیدترینها