Zapytaj matrixa – komentarze

Obroty

Particle: Dlaczego z ziemi zawsze widać tę samą stronę księżyca?

Morpheus: Księżyc obiega Ziemię z okresem około 28 dni. Ponadto Księżyc obraca się również wokół własnej osi z TAKIM SAMYM okresem 28 dni! Dzięki temu zawsze jest zwrócony do Ziemi tą samą stroną. Można by pomyśleć, że jest to jakiś niesamowity zbieg okoliczności, że te dwa okresy są sobie równe. Równość tych okresów ma jednak swoją głębszą przyczynę. Podobnie jak Księżyc wywołuje na Ziemi przypływy i odpływy oceanów, Ziemia powoduje odkształcenia Księżyca - nie ma tam co prawda oceanów, ale odkształceniu ulega skorupa Księżyca (wydłuża się nieco w kierunku Ziemi). To powoduje, że jeśliby Księżyc miał inny okres obrotu wokół własnej osi niż okres obiegu, Ziemia wyhamowywałaby (lub przyspieszała) jego ruch obrotowy, aż do momentu gdy okres obrotu zrównałby się z okresem obiegu.


©Rasz: RotacjaLuny Czytam: „okres obrotu zrównałby się z okresem obiegu” – a czyż nie jest tak, że owo hamowanie zachodzi wydajnie jedynie wtedy, gdy rotacja (względna) satelity nie jest wyrażona liczbą całkowitą? Rotacją względną określiłbym tu pozorny (czy też: obserwowany z powierzchni Księżyca) ruch dobowy Ziemi („doba księżycowa”!)… Obecnie wynosi on – zero. Natomiast mógłby być, bez zbytniego hamowania, wielkością całkowitą: np. Ziemia „okrążałaby” (pozornie!) Księżyc 2 razy na dobę, albo 4 – ale nie 2,37! – bo przy takiej „krotności” pojawi się już silne hamowanie… Natomiast dla krotności 2, lub 4, czy 8 – hamowanie jest b. słabe. Do czego zmierzam… Otóż jeśli Ziemia ciągle ogląda jedną tylko stronę Księżyca to oznacza że ten – z b. dużym prawdopodobieństwem – NIGDY nie rotował 2 razy na swe jedno okrążenie Ziemi! Czyli, ujmując rzecz w układzie odniesienia do Słońca: doba księżycowa nigdy nie była krótsza niż jakieś (w przybliżeniu) 15 ziemskich dni… (Oczywiście przyjmuję tu, że odległość tych dwóch ciał nie zmieniała się, czyli że satelita okrążał nasz glob w takim samym tempie jak dziś)odpowiedz

Morpheus: Nie rozumiem dlaczego, twierdzisz ze gdyby stosunek okresu obiegu ksieżyca wokól ziemi do okresu jego obrotu wokół własnej osi był liczbą całkowitą to nie następowałoby wyhamowywanie. Jeśli możesz mi to wyjaśnić będę wdzięczny. Rozważ natomiast zjawisko analogiczne. Czyli przypływy wywoływane na ziemi przez księżyc. Ksiezyc powoduje przyplywy - oceany \"tra\" o skrupe ziemska, wytwarza sie cieplo, i w konsekwencji wyhamowywany jest ruch ziemi wokół własnej osi, a rownoczesnie księżyc trochę przyspiesza swój ruch orbitalny wokół ziemi (prawo zach. mom. pedu). To powoduje że doba ziemska się wydłuża a miesiąć skraca. W erze paleozoicznej doba ziemska trwała ok. 23 godziny. Czy ten efekt tez uzaleznialbys od tego czy stosunek okresow jest liczba calkowita czy nie? Dla mnie wyrozniona jest tylko sytuacji gdy okres obiegu ksiezyca jest rowny okresowi obrotu ziemi wokol wlasnej osi, czyli sytuacji w ktorej miesiac zrowna sie z deniem wtedy efekt spowalniania ustanie.odpowiedz

Rasz: Czytam: ?Nie rozumiem dlaczego, twierdzisz ze gdyby (?), to ? nie następowałoby wyhamowywanie?? ? NIE tak napisałem Morfeuszu!! Czytaj DOKŁADNIE, to? zrozumiesz! Nie podważałem jakościowych aspektów Twojej wcześniejszej wypowiedzi, a jedynie szacunki ILOŚCIOWE! A teraz, cóż, KRÓTKO się nie da. Trudno! 1. NIE JA wymyśliłem koncepcję, hm, określę ją jako ?nierównomierne hamowanie? (?NH?). Ale, cóż, nie mogę znaleźć źródła, więc, niejako ?w zastępstwie? ? spróbuję coś nt. temat w miarę spójnego wydumać? 2. Pomysł z NH ?spodobał mi się? ze względu na pewne analogie? jeździeckie! Mianowicie jeśli dosiadający anglezuje w prawidłowym rytmie, to wtedy wszystko idzie świetnie. Można by powiedzieć: człowiek jedzie ?z koniem?. Żeby było jasne, dlaczego owo porównanie ma tu ?pewną wagę?: rzecz w tym, iż ów ?dobry? rytm wcale nie musi być w proporcji 1:1 z chodem konia! Może być np. połówkowy, czy nawet ćwiartkowy? 3. Lecz często bywa tak, że kiepski jeździec nie chwyta rytmu w ogóle, i siedząc w siodle ?jedzie PRZECIW kobyle?! A wtedy oboje męczą się okrrrutnie? 4. Co do Księżyca (czy też dowolnego, INNEGO księżyca) ? energia rotacji takiego ciała ? związana jest m.in. z jego masą. Dlatego też, w ocenie ILOŚCIOWYCH aspektów hamowania ? warto patrzeć uważnie na wielkości wytracanej (na różne sposoby) energii. A owe ilości również jakoś-tam MUSZĄ wiązać się z masami, zaangażowanymi w proces (czy też: procesy) deformacji pływowej. 5. Nasz księżyc (czyli Księżyc ? zważ na dużą, i małą literę?) jest ciałem geologicznie martwym. Zero aktywności wulkanicznej ? nawet w najbardziej szczątkowej formie! Żadnych cieków wodnych, czy też innych płynów. Brak na nim wielu czynników, które naruszałyby w zauważalnym stopniu SPOISTOŚĆ jego skorupy. Pewną rolę w tym zakresie mogą tu jedynie pełnić sporadyczne impakty? 6. Skorupa ta, prócz może jej warstw wierzchnich ? jest więc dość zwarta. Ale, co ważne! ? w stosunku do szeroko pojętego, księżycowego jądra ? jest b. cienka, i. co jeszcze bardziej istotne: w porównaniu z owym jądrem, jej masa jest NIEMAL zaniedbywalna! 7. Dlatego też największe znaczenie dla hamowania ? mają zniekształcenia jądra. A jest ono, w porównaniu ze skorupą, znacznie bardziej spójne, i zdolne do ?przyjmowania? swych zniekształceń w sposób ?ciągły?. Czy też ?elastyczny?, odwracalny, sprężysty ? jednym słowem bez większej dysypacji energii. Chwytasz? 8. I teraz: o tym, czy jednak znaczna część energii, angażowanej w zniekształcanie jądra, wirującego (w przeszłości!) księżyca, ulegała przekształceniu w ciepło, tudzież rozłożeniu na różne inne ?stopnie swobody? (energetyczne) ? decydować mogło to, jak odpowiednia fala zniekształceń ? propagowała się ?wewnątrz? tegoż jądra. 9. Owoż zagadnienie ?dobrej, lub złej propagacji? można by, z pewnym przymrużeniem oka ? przedstawić graficznie tak: czy odpowiednią falę zniekształceń możemy (czy też nie) ?wrysować? całkowitą ilość razy w obraz księżycowego jądra. (To oczywiście duże uproszczenie, bowiem pomija ważną kwestię warstwowej jego budowy) 10. Jeśli taka ?fala zniekształceń? się ?zamyka?, czyli jej wielokrotność potrafimy zmieścić w okręgu, będącym przekrojem jądra w odpowiedniej płaszczyźnie ? to dysypacja energii powinna być zauważalnie MNIEJSZA, niż w przypadku, gdy odpowiednia fala ?nie zapętla się? zbyt dokładnie. Bowiem w tym drugim przypadku interferuje ona ze swymi odbiciami, co musi powodować jej silne rozpraszanie, a w konsekwencji: znaczną stratność. 11. Tu słówko o tym, co to jest ?odpowiednia płaszczyzna? takiego przekroju. Otóż będzie ona łączyć środki obu ciał, natomiast ich osie rotacji ? powinny być do niej prostopadłe. No tak! ? nie zawsze da się ten warunek spełnić, bowiem ciała te są przecież w stanie ? rotować wokół osi, które mogą, ale NIE muszą być równoległe do umownej osi wzajemnego okrążania (poprowadzonej przez punkt ich wspólnego środka masy?). A w takim przypadku ? rozpraszanie energii w jądrze ciała, rotującego w ?złej płaszczyźnie? ? zawsze będzie b. duże!! Im ?gorsza? korelacja odpowiednich osi ? tym większe rozpraszanie? 12. W tym miejscu muszę ze skruchą przyznać, że warunku 11 ? wcześnie w ogóle nie wziąłem pod uwagę? Faktycznie! ? jeśli onegdaj Księżyc wirował wokół osi, która była silnie nachylona, w stosunku do płaszczyzny jego ruchu orbitalnego wokół Ziemi, to hamowanie w jego jądrze musiało być silne nawet i wtedy, gdyby odpowiednie częstotliwości (obiegu, rotacji) miały ?korzystne? podzielniki. Ha! 13. Jeśli jednak lunarne piruety zorientowane były w przeszłości w ?dobrej? płaszczyźnie, to stawiam dolary przeciw orzechom, że w momencie kiedy już ostygł, i gdy zakończył swą aktywność geologiczną, to NIE MÓGŁ kręcić się szybciej niż tak, by jego korelacja z obiegiem wokół Ziemi, która dziś wynosi 1:1 ? by mogła być wyższa niż 1:1,9999 (hm, przepraszam za to zawiłe zdanie. Chodzi mi o to, że musiał być to stosunek MNIEJSZY niż 1:2) A pewnikiem nawet i tyle, co 1:1,75 ? choć tu już mi trudno ręczyć? W każdym bądź razie, gdyby wirował (już po wystygnięciu!) PONAD 2 x szybciej, niż krążył ? to nie wyhamowałby nawet (licząc ?na rybkę?) przez 2 miliardy lat. Nie aż do zera! (czyli z 1: 2 do dzisiejszych 1:1) Jeśli kogoś zaintrygowałem tymi rozważaniami na temat ?księżycowych strat? to zachęcam, aby jeszcze zerknął tu: http://forum.astronet.pl/index.cgi?1644#n000000000000 ? i zapoznał się z historią (możliwą, choć nie całkiem pewną!) o tym, jak Księżyc został? oskalpowany!odpowiedz

Morpheus: Full respectodpowiedz

Tony: Piszesz, że „w konsekwencji wyhamowywany jest ruch ziemi wokół własnej osi, a równocześnie księżyc trochę przyspiesza swój ruch orbitalny wokół ziemi (prawo zach. mom. pędu). To powoduje że doba ziemska się wydłuża a miesiąc skraca.” – natomiast pod adresem: http://forum.astronet.pl/index.cgi?1857 - jest: „w efekcie – obiega on Ziemię nieco... wolniej”! – to w końcu przyspiesza, czy zwalnia? Wydaje się, że jednak to drugie! Odpowiedz tu, albo tam, jak wolisz. Ale chyba w AstroNecie dyskusja jest nieco żwawsza, może więc lepiej u nich (a i ja ostatnio nieco częściej zaglądam właśnie tam, zarówno na forum, jak i w news’y). A jeszcze: kol. (c)rasz się żalił, że jego posta wydrukowaliście z jakimiś śmieciami. No faktycznie, trochę to irytuje przy czytaniu! Czy nie można tego nieco wyczyścić? Pozdrawiam - Tony odpowiedz

Morpheus: Rzeczywiscie masz racje, faktem jest, że księżyc owszem zwiększa swoją prędkość (liniową), natomiast jednocześnie się oddala od ziemi i w efekcie okres jego obiegu się wydłuża a nie skraca. Ściśle to widać jak się zauważy, że wielka oś orbity księżcya zależy bezpośrednio tylko od energii a nie od momentu pędu. Okres obiegu z kolei zależy tylko od wielkiej osi orbity, w zwiążku z tym skoro księżyc dostaje \"kopniaka\" od ziemi, czyli jego całkowita energia wzrasta, to zwiększa się wielka oś orbity, a tym samym okres obiegu, mimo że prędkość liniowa wzrasta. Dzięki zwrocenie uwagi na błąd.odpowiedz

mindmax: Wszystko to bardzo ciekawe a jeszcze ciekawsze bedzie jesli przyjmiemy do wiadomosci to,z jaką predkością obraca się Ziemia w swoim ruchu wirowym-wokół osi.Zakładając że doba ma 24h i obwód ~40000km to \"bączek\" ten ma predkość ~1600km/h.A tak wogóle to jakie siły działają na te dwa \"ciała\",skoro ziemska grawitacja kończy się(ew.jest znikomo mała)już na wysokości ~200km,bo chyba nie siła przyzwyczajenia? Pozdrawiam.odpowiedz

nowy wpis

Podstawy fizyki

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker

Nowoczesny podręcznik fizyki napisany na podstawie legendarnej książki Resnicka i Hallidaya. Prezentowany materiał jest bogato ilustrowany kolorowymi, sugestywnymi zdjęciami i rysunkami oraz poparty wieloma przykładami.

więcej »

Sponsor książki Mechanika kwantowa:
Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego
www.uksw.edu.pl

Copyright © 1997-2024 Wydawnictwo Naukowe PWN SA
infolinia: 0 801 33 33 88