Вставка
- Опубліковано 11 гру 2024
- Теорема о движении центра масс говорит, что в отсутствие внешних сил центр масс системы материальных точек движется прямолинейно и равномерно. А в однородном поле силы тяжести он движется так, как двигалась бы материальная точка, то есть по параболе.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Мы увидели ключевой эксперимент! 😊
Был сделан вывод, что Сириус является двойной звездой. Сделать этот вывод было непросто, потому что согласно расчётам компаньон Сириуса сравним с самим Сириусом по массе, но при этом невидим. Это лишний раз демонстрирует огромную силу науки: мы можем принять за факт существования даже то, что не видим, если только это подтверждается расчётами. Воочию удалось увидеть спутник Сириуса лишь спустя время с развитием наблюдательной техники. Оказалось, что он представляет собой особый тип звёзд, ныне известные как белые карлики. По массе они порядка обычных звёзд (астрономы называют их звёзды главной последовательности), но по радиусу порядка Земли. Это, в свою очередь, означает, что их средняя плотность порядка тонны на кубический сантиметр. Последнее также пришлось принять не без колебаний, очень уж это было необычно. Этот компаньон получил название Сириус В, тогда как яркая звезда, которую мы видим глазом, Сириус А.
однако это не повод везде лепить невидимую материю, как в случае тёмной материи или тёмной энергии
> порядка тонны на кубический сантиметр
это из чего же звезда состоит?
@@marata4470 Почти чистый водород.
@@marata4470 Вещество белых карликов находится в экзотическом состоянии - состоянии электронно-ядерной плазмы, то есть не из привычных нам атомов. Но даже такая высокая плотность кажется смешной по сравнению с плотностью вещества нейтронных звёзд. Такие звёзды можно сравнить с атомным ядром диаметром 20 км.
@@userbill3236 нет, её лепят вовсе не везде, а только там, где невозможно найти другие объяснения. Всё в соответствии с бритвой Оккама. Не следует думать, что учёные сидят и: "Так, что-то скучно, что бы такое придумать? О, тёмную материю!"
Первое, что пришло мне на ум после задачи вопроса, так это то, что вокруг Сириуса вращается всего одна планета. После ознакомления с информацией по Сириусу оказалось, что речь идет о двойной звезде.
Планета не смогла бы оказать столь сильного влияния на траекторию ввиду значительно меньшей массы. То есть, центр масс лежал бы внутри Сириуса.
@@BukhalovAV есть планеты большего размера, чем звёзды. Следовательно её массы вполне может хватить на изменение траектории. Да и вообще - даже самый маленький спутник может на неё влиять. Не смотря на растояние между ними. Другой вопрос - на сколько это будет заметно в масштабе звёздной системы)
@@maxrcn Действительно, некоторые планеты могут быть больше некоторых звёзд по объёму, но не по массе.
Влиять может всё, вопрос в степени влияния. Какая бы планета ни была, центр масс будет всегда внутри звезды. В крайнем случае -- очень рядом. А на данном графике Сириус А ЗНАЧИТЕЛЬНО отклоняется от своей траектории, если бы другой звезды рядом не было.
@@BukhalovAV если спутник в любом виде есть, то уже точно не по центру) Но Если прям сильно отклоняется, то не понимаю почему
@@maxrcn Что-то сильно отклоняющее звезду относительно общего центра масс должно быть сопоставимо с ней по массе. Планеты же в тысячи раз легче.
Чтобы звезда из за планеты отклонилось на несколько своих радиусов, орбита планеты должна быть очень большой (в тысячи или десятки тысяч раз больше радиуса звезды).
Период обращения был бы очень большой, и астрономы бы за свою жизнь не успели бы пронаблюдать отклонение звезды.
Всё проще, легче и быстрее зарегистрировать в двойных звёздных системах. Массы их сравнимы, периоды обращения короткие, а вторую звезду можно незаметить либо из за её низкой яркости, либо из за слишком большой яркости Сириуса.
Видимо, Сириус находится в звёздной системе и точно также вращается вокруг другого небесного тело, отчего его положение на небосводе немного меняется.
Просто свет Венеры отразился от верхних слоёв атмосферы и вызвал взрыв болотного газа. ))
нет, это просто моя доля в массе звёздной системы делает мой с Сириусом центр масс немного смещённым в мою сторону.
@@kosiak10851 Нифига ты толстый)
2:21 что-то он не особо по прямой движется
Беспокоился за Алексея, когда ключ полетел обратно!
По теореме Нётер принципам симметрии соответствуют законы сохранения: однородность пространства и времени - сохранение импульса и энергии, изотропность пространства - сохранение момента импульса. Но есть же ещё изотропность при "вращениях" в пространства-времени, то есть принцип относительности Галилея-Эйнштейна. Какой тут закон сохранения, какой-то аналог момента импульса? Долгие годы это было для меня загадкой, загуглить такое нереально, и даже ChatGPT этого не знает. Но в конце концов на Википедии появился ответ на мой вопрос, и задним числом всё стало очевидно. Сохраняется величина m*r-p*t (E*r/c²-p*t в теории относительности), что можно интерпретировать как сохранение положения центра масс в одной из систем отсчёта.
m*r-p*t? По каким словам это искать в литературе?
@@nRADRUSК данной формуле нетрудно прийти самому. Если сохраняется положение центра масс, то сумма сил равна нулю + скорость центра масс равна нулю.
По второму закону Ньютона для всей системы в целом:
ma=F
По определению ускорение это вторая производная радиуса вектора по времени (или производная скорости по времени)
Сила - производная импульса по времени
Тогда
m(dv/dt)-dp/dt=0
Если проинтегрировать, то получим
mv-p=const
Так как в данной системе отчёта центр масс покоится, то константа равна нулю. Тогда можно проинтегрировать ещё раз по времени
mr-pt = const
7:20 Сириус находится в южном полушарии, ниже небесного экватора
Вероятно, Бессель посчитал, что Сириус - двойная звезда. Ибо планеты обычно весят много меньше звёзд, что затрудняет выявление болтания звёздной траектории, а вот звёзды в парах могут быть сравнимой массы.
3:15 Интересный момент. Очень хорошо видна разница в подходе обычного человека и физика.
В этом видео используется подход: сила с которой два разных человека тянут уравнена, а вот масса тележки с человеком уже разная и именно она имеет большее значение при передвижении.
При этом обычно так никто не рассуждает и используется иной поход: как сильно сам человек сможет тянуть за канат, а масса объекта не является определяющей. Если это что-то внушительное, то тащить никто и не будет, кроме как на спор.
Например при вытаскивании машины из гаража за тросс единственное о чём думают люди - это как сильно я смогу потянуть за этот тросс. А вот масса машины играет слабую роль. Так же при перетягивании каната.
Очень хорошо видна разница в мышлении.
Это похоже на случай двух тел, которые были подвешены на нити, и задачу которых решил Христиан Гюйгенс, но одно тело было не видно как было сказано ниже, и из-за взаимодействия друг с другом траектория видимого тела имела такой вид который определил Фридрих Бессель.
Круто, впрочем, как всегда! Подскажите, какая программа расставляет крестики на фрагменте с ключом, летящим по парабале?
Думаю, в видеоредакторе руками по отметкам времени.
Launch Tracker от Physlets
Самолёт вылетел из аэродрома, расположенного на линии перемены дат, с Запада на Восток ровно в 12:00 дня. Он летел со скоростью, равной угловой скорости вращения Земли и, соответственно, Солнце все время было у него в зените. Ровно через сутки он приземлился в том же аэропорту в 12:00 следующего дня. Вопрос: в какой момент у самолёта сменилась дата?
Про Сириус все уже написали ))
А я прошу пояснить, чем центр масс отличается от центра тяжести. Спасибо )
На каждую частицу тела действует сила тяжести. Равнодействующая всех сил тяжести, которые действуют на частицы тела, приложена в точке, которая называется центром тяжести. В каждой частице тела, которое движется поступательно с ускорением, возникает сила инерции. Равнодействующая всех сил инерции приложена в точке, которая называется центром масс. Центр тяжести и центр масс совпадают, но имеют различное значение.
@@Хозяйство-н2й Спасибо. Меня учили, что инерция не "сила", а явление сохранения скорости при отсутствии воздействий.
Сила тяжести, действует со стороны Земли, а сила инерции со стороны чего? Термин сила инерции какой то "притянутый"... для удобства...(в чём я ошибаюсь?)
Тогда и центр масс тоже "притянут"?
@@ЕлизаветаКононова-ы2иУтверждение, что инерция - это явление сохранения скорости при отсутствии воздействия, является неполным. Инерция - это еще и свойство тел сопротивляться увеличению или уменьшению скорости. Термин "сила инерции" является общепризнанным. Сила инерции такая же сила, как и другие силы, имеет модуль и направление. Единственной ее особенностью является то, что она не приложена к телу, а как бы порождается телом. Сила инерции возникает, если тело двигают с ускорением, и имеет направление, которое противоположно ускорению. Сила инерции действует со стороны тела и является той силой, с которой тело сопротивляется изменению скорости. Модуль силы инерции тела, которое движется поступательно с ускорением, равен произведению массы тела на его ускорение. Термин "центр масс" введен для упрощения расчетов, для лучшего понимания явлений, которые происходят. С этим термином связаны важные законы физики.
Здравствуйте!
А канал то живой❤😅
По всей видимости, Сириус двигается вокруг какого-то центра масс. Может там еще одна звезда, более мелкая есть? Ну или очень крупная планета.
Вокруг Сириуса вращается белый карлик - Сириус B.
@@АлёнаПанина-ш7р Я не астроном, не знал) Теперь знаю)
Увидев Алексея с ключом в руке 1:28, я даже испугался :) Грозно выглядит
В опыте с ударом по бруску центр масс не движется по прямой, насколько я вижу. Трение все же есть, и оно искажает картину.
Да, брусок движется по параболе или линии, близкой к ней. Это как кручёный футбольный мяч - кручёный брусок. И да, плюсом к этому неравномерное трение об стол из-за того что брусок подпрыгивает.
2:21 ".. и вот мы видим, что центр тяжести движется по прямой" ;) Но я ясно вижу, что центр тяжести движется по дуге. Хороший кандидат на вопрос для конца ролика? :)
Здравствуйте, подскажите, пожалуйста, программу в которой вы монитории движение центра масс
Решить практическую задачу.
Выкладываешь стены избы из бревен (в том числе с вырубленными пазами). Каким образом сделать кладку брёвен слой за слоем с минимальным отклонением от центра масс, вернее от оси центров масс, а ещё вернее кривой оси центра масс. С минимальной погрешностью.
Трудно отвечать на хитрый вопрос в конце ролика, когда ответ на него общеизвестен.
Моей первой мыслью было, что Бессель вычислил расстояние до Сириуса по годичному параллаксу. Но неясно, как это относится к теме ролика. Да и интервалы наблюдений на картинке явно не год. Остаётся вариант, что это бинарная система звёзд.
Получается что год, но не земной, а Сириусов. 😀
Добрый день! На движения Сириуса влияет притяжение другой звезды.
А вы отвечаете на вопросы ревятелисткой механики?
Скорее всего Сириус имеет свою планету с которой он движется вокруг центра масс изображенный прямой линией
Так не по прямой же ua-cam.com/video/87owLIx216E/v-deo.html - наоборот видно какую-то параболу, на 2.22 брусок полностью слева от линии, соединяющей начало и конец траектории центра.
Так можно продолжать до бесконечности Сириус центр масс система например потом туманность галактики вселенная итд вобщем всё крутится вокруг меня
Можете,пожалуйста,объяснить(5:25):почему в лабораторной системе осчёта цент масс движется со скоростью v/2(в данной задаче центр масс же стоит на одном месте,как мы видим в эксперименте)
потому что скорость это путь за время. а путь у центра равен половине начального расстояния
Рассмотрите пожалуйста такой вопрос акустики: я вычитал в одной книге что скорость звука не зависит от его высоты и определяется лишь упругими свойствами среды распостранения, можно ли это как-то проверить и доказать?
@@vladimirlos5432 в тоннеле его размеры соизмеримы с длиной волны звука. Это будет волновод с разными условиями для разных частот
В общем случае зависит конечно. Просто для узкого диапазона в районе вашего лучшего слуха можно считать, что не зависит. А так высокочастотные составляющие затухают сильнее. Ультразвук вообще довольно быстро. Но у вас диапазон слуха не настолько широк, чтобы это заметить
Речь о двойной звезде
Ответ: у Сириуса есть спутник и он смещает центр тяжести при полете самого Сириуса.
Про невидимый спутник Сириуса - это очевидно. Но там же еще параллакс должен вносить вклад в его видимое движение по небу?
Ну думаю если бы эти колебания длились ровно земной год, вопросов бы ни у кого не возникло.
Добрый день. В глубоком космосе 2 человека А и Б находятся на противоположных концах абстрактного твердого прутка длинной 1 световая минута. Их часы синхронизированы. Оба человека А и Б зафиксированы в пространстве, т.е. можно пренебречь массами и подвижен здесь только пруток. Человек А в 12чч:00мм:00сс:000мс толкнул пруток на расстояние 1 метр от себя, в какое время человек Б зарегистрирует движение прутка?
Через время, которое потребуется ударной/звуковой волне, чтобы преодолеть расстояние в длину прутка. Скорость распространения такой волны зависит от материала. Например, самая быстрая скорость звука - в алмазе 43 200 км/ч., длина световой минуты - 18 миллионов километров, следовательно, волна достигнет другого конца прутка примерно за 416 часов, если не потеряется в дороге, вся уйдя в нагрев прутка. Абсолютно твёрдых стержней не бывает, а существуй такой, думаю, скорость распространения звука в нём всё равно не превышала бы скорость света в вакууме..
@@АлександрКовалёв-с8т Вы неправильно поняли вопрос. Пруток абсолютно твёрдый, модуль Юнга равен бесконечности, то есть скорость звука в стержне также равна бесконечности. Другими словами, толкая один конец стержня, он сразу же приходит в движение целиком. Ответ через одну минуту.
@@malejeeck Если пруток не изгибается и не съёживается, то откуда минута? Человек Б зарегистрирует движение прутка мгновенно.
Меня окружают идиоты...
Да, но ПОЧЕМУ существует центр масс?
видимо вывод был, что Земля крутится вокруг Солнца и это прецессия Сириуса
У сируиса центр мас находится относително центра его попучика как наша луна.
2:20 брусок по дуге ❗❗❗
Это из-за второй звезды? Как странно получилось, сначала обнаружили траекторию "волнами", и только после этого саму звезду. Получается, настолько там большие отклонения, что их было видно сотни лет в приборы, но не саму вторую звезду.
Так вторая звезда крохотная и тусклая. Ее размер 8% от размера солнца. Представьте, что вы тащите дирижабль размером с дом. Издалека дирижабль видно, а вас уже нет. Для большей аналогии дирижабль модно поджечь. Тогда на его фоне вы, совсем не светящийся от счастья вообще потеряетесь
@@АрРадисто но при этом этой массы хватает, чтобы видеть в телескоп во всех подробностях необычную орбиту, что позволяет сделать выводы о второй звезде, не видя её саму. О чём я и написал.
Это что за проверка на бдительность? Сначала лаб/до и цм/до, потом цм/после и лаб/после? Не логичнее было бы не 1-2-2-1, а 1-2-1-2 отобразить? 🙄
Сириус двойная звезда!
Да это мой друг Сириус шатает
Имеет спутник
когда нибудь два друга встретятся и будет много света
Авторы бросаются из крайности в крайность.
То они бросаются на очень сложные темы, кототые до сих под активно дебатируются в научной литерутаре, а то наоборот
выдают тривиальные видео на общие понятия из физики средней школы...
Пожелаем авторам найти золотую середину!!!
не пожелаем. гиперспециализация это путь к вымиранию.
Они бросаются не только между крайностями, а также ключами и швабрами!
Жалко ключик
Почему кстати никто не отвечает, что земля вращается вокруг центра масс, а не вокруг солнца)
Потому что центр масс лежит вне пределов солнца только для Юпитера, а у нашей Земли - от центра солнца мало чем отличается
Что эта звезда имеет планеты
!!!
:)
Значит у Сириуса есть пленеты или другая звезда...есть мнение, что планеты - это остывшие, коллапсированные звезды...
@@ЗаРусьЕдиную Вокруг Сириуса вращается белый карлик - Сириус B
Коллапсировавшие и остывшие звезды обладают огромной плотностью. Минимальная плотность таких звезд - плотность железа. Наша планета имеет меньшую плотность, да и другие скалистые планеты тоже будут меньшей плотности, чем железо. Так что ваше предположение ложное.
@@s1ng23m4n а ваша гипотеза ваша или чужая и чем она истинная?...авторитетом?...насмешили ....
@@ЗаРусьЕдинуюэто логические выводы основанные на уже известных и доказанных фактах. Вы можете опровергнуть мои утверждения. Удачи)
помоеу такие звезды как сириус когда они далеко называют пульсарами..долго не могли понять почему они меняют интенсивность свечения..
недавно на одном специализированном чате начали разбирать фотографию танка на котором был нанесен крест.. на боку танка .. ..шо за крест думали . оказалось это центр массы танка .. он важен при железнодорожной транспортировке
А где центр тяжести у бесконечно длинной палки?)
Где угодно, в принципе)
Давай по-проще, найди просто центр бесконечной палки))
Знамо где. В середине
Значит ли это что бесконечно длинная палка не может вращаться?
Тяжесть - физическое понятие и подчиняется законам физики. Если палка бесконечная, то и поле тяжести тоже должно простираться бесконечно вдоль палки. Поле тяжести, в общем случае радиальное и порождается сферическим объектом. Если палка бесконечная, то и притягивающий объект должен быть бесконечно большим шаром с массой. Учитывая все эти бесконечности мы приходим к выводу, что палка эта будет находится внутри черной дыры, а там законы известной физики уже не работают.
Какой вывод? Мы наткнулись на противоречие. Вывод? Либо вопрос не корректен, либо решения не существует.