WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 ||

Как мы говорили, поток импульса солнечного ветра mpnv2 ~ 10-9 Н/м2. Приравнивая это к давлению магнитного поля B2/(2m0), находим B ~ 5·10-8 Тл.

Как видим, поле должно, примерно, на порядок превосходит характерное магнитное поле солнечного ветра, и при этом оно должно полностью останавливать плазму солнечного ветра перед поверхностью Луны. В результате, должна возникнуть ударная волна и должно наблюдаться индуцированное дипольное магнитное поле Луны (которое должно менять полярность в соответствии с полярностью локального поля в солнечном ветре).

Здесь снова может появится газодинамика, несмотря на то, что длина свободного пробега велика. Это связано с тем, что в замагниченной плазме есть свои характерные размеры - ларморовский и дебаевский радиусы (причем, по крайней мере, дебаевский радиус мал по сравнению с размером Луны). Поэтому в магнитной гидродинамике обтекание снова может проходить в газовом (сверхзвуковом) режиме. Но если оценить силу давления солнечного ветра (или магнитного поля) на поверхность Луны, то результат будет того же порядка, что и при ньютоновом обтекании.

Что происходит на самом деле (есть ли у Луны наведенное магнитное поле), я не знаю. Но, как и говорилось выше, сила взаимодействия солнечного ветра с Луной зависит от этого слабо и эффект взаимодействия совершенно незначителен.

И вот еще. Уж если и сравнивать цифры, то не силу давления солнечного ветра с силой притяжения Луны Землей, а изменение импульса Луны на полувитке к ее полному импульсу: p ~ Ft ~1010 Н·с - это импульс силы давления за полмесяца, P = MV ~ 1026 кг·м/с это импульс Луны.

Итак, катастрофическое изменение орбиты происходит за P/p ~ 1016 оборотов или за 1015 лет … - это превосходит время жизни Вселенной! Кроме того, как я говорил выше, следует помнить, что эффект исчезает за счет того, что солнечный ветер в течение года обдувает орбиту Луны со всех сторон.

Воробьев П.В.

ДОПОЛНЕНИЕ К ОТВЕТУ НА ВОПРОС №64: Как измерить массу тела в космосе, ведь там нет веса ОТВЕТ: Поговорим об измерении массы в условиях невесомости (в космическом корабле).

Вспомним, сначала, в каком смысле буква "m" встречается в ньютоновской теории (механика + гравитация): во-первых, мы видим массу тела в ньютоновском законе тяготения F = GMm / r2; во-вторых, видим, что в этом законе масса упомянута дважды: один раз она выступает как активная масса M - источник гравитационного поля, а во втором случае как пассивная масса m – взаимодействующая с данным гравитационным полем. Рассматривая взаимодействие тел с различными комбинациями активной и пассивной гравитационных масс, можно показать, что значение активной массы любого тела равно значению его пассивной массы, и, наконец, мы видим массу тела в законе нютоновой динамики: F = ma. Но теперь m - это инертная масса тела и она, вообще говоря, вовсе не обязана быть равной гравитационной массе.

Предположение о равенстве инертной и гравитационной масс является совершенно независимой гипотезой, называется ПРИНЦИПОМ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ (инертной и гравитационной массы) и является основой общей теории относительности (ОТО).

Сегодня равенство инертной и гравитационной масс проверено с точностью лучше, чем 10-13 в серии экспериментов Эевёша, Дикке, Брагинского и в многочисленных экспериментах по поискам так называемой "пятой силы" (которую в определенном смысле можно связать с антигравитацией). Таким образом, с точностью лучше, чем 10-13 или даже абсолютно точно - если мы верим в ОТО - инертная и гравитационная массы тела одинаковы.

Масса встречается, разумеется, и в знаменитой эйнштейновской формуле E = mc2, но для нас это значит только, что масса тела определяется не только суммарной массой составляющих его элементарных частиц, но и энергией связей, которые собирают эти частицы в осязаемое тело. Конечно, постепенно аннигилируя тело известным количеством антивещества, можно измерить его массу. Но такого решения не должен предлагать даже плохой теоретик. При аннигиляции одного килограмма массы выделяется 2·1017 джоулей тепла в виде жесткого гамма излучения. Только это уже приведет к катастрофическому разрушению вашего объекта (вместе с вами и кораблем) задолго до полной аннигиляции тела. Поэтому такой способ можно классифицировать как фантастический и абсурдный.

Остается измерение гравитационной или инертной массы тела. Измерение гравитационной массы - общий прием измерения массы на Земле: ставите на чашку весов измеряемую массу и уравновешиваете ее образцовой массой - это коромысловые/рычажные весы, ставите на чашку весов измеряемую массу и силу притяжения ее к Земле уравновешиваете силой калиброванной пружины - привычный динамометр.

Однако, в вашем корабле невесомость (сила притяжения к Земле исключена свободным падением корабля). Поэтому мы можем попытаться измерить массу, измеряя силу притяжения к ней известной пробной массы на известном расстоянии (аналог опыта Кавендиша). Это сложный эксперимент, требующий тонкой методики и чувствительного оборудования, но в таком измерении (активной) гравитационной массы порядка килограмма и более с вполне приличной точностью сегодня ничего невозможного нет. Просто это серьезный и тонкий опыт, подготовить который вы должны еще до старта вашего корабля. В земных лабораториях закон Ньютона проверен с прекрасной точностью для относительно небольших масс в интервале расстояний от одного сантиметра примерно до 10 метров.

Другой способ взвешивания тела - измерение/сравнение его инертной массы. И именно такой способ очень часто используется в физических измерениях (и не только в невесомости). Как вы, вероятно, помните из личного опыта и из курса физики, грузик, прикрепленный к пружинке, колеблется с вполне определенной частотой: w = (k/m)1/2, где k - жесткость пружинки, m - масса грузика.

Таким образом, измеряя частоту колебаний грузика на пружинке, можно с нужной точностью определить его массу. Причем совершенно безразлично - есть невесомость, или ее нет. В невесомости удобно держатель для измеряемой массы закрепить между двумя пружинами, натянутыми в противоположном направлении. (Можете для развлечения определить, как зависит чувствительность весов от предварительного натяжения пружинок).

В реальной жизни такие весы используются для определения влажности и концентрации некоторых газов. В качестве пружинки используется пьезоэлектрический кристалл, частота собственных колебаний которого определяется его жесткостью и массой. На кристалл наносится покрытие, селективно поглощающее влагу (или определенные молекулы газа или жидкости). Концентрация молекул, захваченных покрытием, находится в определенном равновесии с концентрацией их в газе. Молекулы, захваченные покрытием, слегка меняют массу кристалла и, соответственно, частоту его собственных колебаний, которая определяется электронной схемой (помните, я сказал, что кристалл пьезоэлектрический)… Такие "весы" очень чувствительны и позволяют определять очень малые концентрации водяного пара или некоторых других газов в воздухе.

Воробьев П.В.

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ Новосибирского государственного университета приглашает абитуриентов На факультете имеются два отделения: общефизическое и физико-технической информатики.

Выпускники факультета получают специальность физика. В дипломе о высшем образовании выпускников-бакалавров после 4 лет обучения указывается квалификация физик. В дипломе выпускников-магистров после 6 лет обучения указывается квалификация магистр физики и одна из более узких специальностей, приобретаемых на выпускающих кафедрах.

Для поступления на физический факультет НГУ необходимо сдать письменные экзамены по физике, математике и русскому языку. Приемные экзамены проводятся с 4 по 14 июля. Прием документов осуществляется с 21 июня по 3 июля.

Наш адрес: НГУ, ул. Пирогова 2, гл. корп., к. 335, Новосибирск, 630090.

Телефон деканата: (383-2) 39-78-00, факс: (383-2) 39-71-01, электронная почта: Dean@phys.nsu.ru Телефон приемной комиссии: (383-2) 39-73-77.

Самую свежую информацию о физическом факультете НГУ, включая варианты вступительных экзаменов за прошлые годы, можно получить, посетив наш сайт в Интернете по адресу http://www.phys.nsu.ru.

НАУЧНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ШКОЛЬНИКОВ Избранные темы для исследований (1992-99):

БЛИКИ Как возникают блики света на дне водоема МОЛОКО Почему сбегает молоко ЧАСЫ От чего зависит скорость хода песочных часов ОКНО Каким должен быть оптимальный зазор между стеклами в оконной раме ТРАМБОВ Что эффективнее при трамбовке: один раз ударить сильно или много раз слабо КА ФОНАРЬ С какого расстояния свет от уличного фонаря становится мерцающим БРЫЗГИ Как бежать по лужам, чтобы не забрызгаться ПЕНА Как шарик тонет в пене СИГНАЛ Как лучше передать звуковой сигнал: криком или свистом ГРИБ Почему после взрыва клубы пыли часто имеют грибовидную форму РИСУНОК Как возникает рисунок при отдирании листа бумаги от стекла, покрытого водным раствором краски ЦЕПОЧКА Цепочка соскальзывает с края стола. Какую форму она будет иметь во время полета и на полу, когда упадет БЕРЕГ Исследуйте, в каких случаях берег моря будет размываться, а в каких, наоборот – намываться.

ИЗОЛЯЦИ Если поджечь спичкой полиэтиленовую изоляцию обычного провода, то падающие капли Я расплавленного полиэтилена издают характерный звук. Исследуйте явление.

ПЫЛЬ Что можно сказать о количестве пыли в воздухе, зная скорость ее оседания на экран телевизора ГОРЯЩАЯ Опишите процесс горения падающей горящей бумаги.

БУМАГА ЛУЖА Как зависит время испарения лужи от скорости ветра ЕЗДА ПО Как зависит скорость езды по песку от его влажности ПЕСКУ СКОТЧ Как зависит скорость разматывания мотка липкой ленты от силы, приложенной к краю ленты ЧАЙНИК От чего зависит время, на которое стихает шум воды в чайнике перед ее закипанием ЧАШКА Воду размешивают в чашке не круглого сечения. Исследуйте, какая будет форма воронки ЛИСТ Горизонтально расположенному недалеко от поверхности стола листу бумаги сообщили горизонтальную скорость. Сколь далеко он улетит МОРЕ Как зависит цвет моря от его глубины НИМБ Почему возникает "нимб" вокруг тени пальца, касающегося поверхности воды Если Вы любите ставить опыты и задумываться о природе вещей, если Вы хотите попробовать свои силы в научно-исследовательской деятельности – обращайтесь к нам Вы сможете пообщаться со своими сверстниками, ищущими себя в науке, а также получить консультацию у квалифицированных преподавателей и физиков-профессионалов E-mail: vlad@ssl.nsu.ru http://www.nsu.ru/materials/ssl/

Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.