Gravitaation olemus, kiihtyvyys ja hidastuvuus

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Ihan maallikkona, mutta harrastajana kiinnostaisi hieman kysymys gravitaation olemuksesta, nimittäin kun kiihtyvä liike vapaassa avaruudessa on yhtäläinen tietyn (lepotilassa) olevan massan vetovoiman kanssa, miten on vapaassa avaruudessa suoraviivaisesta tasaisesta liikkeestä tapahtuvan "jarrutuksen" kanssa?

Jos nimittäin istun auton etupenkillä, en havaitse eroa, jos suoraviivaisesta tasaisesta takaperin ajosta painetaan jarrua niin, että nopeus hidastuu 100km/t:sta 0km:iin/t viidessä sekunnissa, tai jos auto kiihdyttää eteenpäin 0km:stä 100 km:iin/t viidessä sekunnissa. Tuntemushan on fysikaalisesti aivan sama, koska vaikuttavat kiihtyvyys/hidastusvoimat ovat identtiset.Painun siis samalla tavalla penkkiä vasten molemmissa tapauksissa.

Miten eron voi laskea vapaassa avaruudessa sijaitsevan liikkuvan kappaleen kohdalla? Mikä ero siis on sillä, että kappale on kiihtyvässä liikkeessä ja sillä, että sen liike on hidastuvaa. Ehdoton raja kiihtyvyydellehän on valon nopeus eli c. Tämä "liikkeen hidastuvuuden gravitaatio-ongelma" ei vaan ratkea pääkopassani. Please, ei monimutkaisia matemaattisia yhtälöitä.

Sivut

Kommentit (44)

Vierailija

Kiihtyvyys voi olla eri suuntaista kuin nopeus. Jos ne ovat saman suuntaisia, puhutaan yleensä vain kiihtyvyydestä. Kun ne ovat vastakkaissuuntaisia, puhutaan hidastuvuudesta tai jarrutuksesta. Ympyräliikkeessä kiihtyvyys on kohtisuorassa nopeutta vastaan. Vain nopeuden suunta muuttuu tällöin. Kaikissa tapauksissa nopeuden muutosnopeus edustaa kiihtyvyyttä oli sen suunta mikä hyvänsä.

Vierailija
korant
Kiihtyvyys voi olla eri suuntaista kuin nopeus. Jos ne ovat saman suuntaisia, puhutaan yleensä vain kiihtyvyydestä. Kun ne ovat vastakkaissuuntaisia, puhutaan hidastuvuudesta tai jarrutuksesta.



Pienenä lisänä vain, että tuo riippuu koordinaatistosta, josta tilannetta tarkastellaan. Eli yhden mielestä raketti kiihdyttää ja "samaan aikaan" toisen mielestä se hidastuu.

Vierailija
korant
Aivan, ja avaruudessa ei liikettä havaita lainkaan, tunnetaan vain kiihtyvyys.



Tätä juuri tarkoitan, sillä juuri nythän voin jonkin koordinaston mukaan kiitää esimerkiksi nopeudella 0,75c ja päästäkseni tuon koordinaston suhteen lepotilaan minun täytyisi kiihdyttää omassa koordinaatistossani itseni samaan nopeuteen.

Mutta nyt tämä liiketilan muutos lisää myös energiaani (massaani) suuremmaksi, mikä voimistaa myös gravitaatiokenttääni. Ongelma on vain se, että tässä uudessa koordinaatistossa olen nyt lepotilassa ja massani (ja g) on siellä siis entisellään, kun se ennen kiihdytystäni oli paradoksaalisesti suurempi (kun vielä liikuin tämän uuden koordinaatiston suhteen nopeudella 0,75c)??

Jos gravitaatiokentät ovat näin riippuvaisia kappaleiden suhteellisesta liiketilasta, ei yksinäisessä avaruudessa sijaitsevalla kappaleella ole minkäänlaista liiketilaa ja gravitaatiokenttääkään??

No, oletetaan tyhjään avaruuteen pieni herne valovuoden päähän jalkapallosta. Liikutimmepa kumpaa tahansa, aina voi väittää toisen liikkuneen ja toisen olevan levossa. Kumman gravitaatiokenttä siis muuttuu vai alkaako se "aaltoilla" edes takaisin, sillä jos kiihdytämme hernettä (kohdistamme siihen energiaa), voi yhtä hyvin sanoa, että jalkapallo alkoi kiihtyä pois päin ja siihen kohdistui energiaa ja se on totta, ei vain näennäistä???

Vierailija

Eli vielä: Herneen liikuttamiseen tarvitaan paljon pienempi energiamäärä kuin jalkapallon. Jos silti voi yhtä hyvin sanoa jalkapallon liikkuneen, kun hernettä kiihdytetään, jalkapalloa voi siis liikuttaa/kiihdyttää herneen energiamäärällä...??

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005

Liike on suhteellista, kiihtyvyys absoluuttista. Kiihtyvyyden voi aina mitata ympäristöstään eristetyssä järjestelmässäkin, suhteellista liikettä ei.

∞ = ω^(1/Ω)

Vierailija

Ytimekkäästi sanottu, kiitos kaikista muistakin vastauksista, olen tarpeeksi maallikko hyötyäkseni niistä -

mutta intän vielä: Jos kiihdytän siis hernettä pois päin valovuoden päässä sijaitsevasta jalkapallosta tyhjössä, eikö yhtä hyvin ole totta, että silloin jalkapallo loittonee herneestä kiihtyvällä nopeudella?

Ja jos se on totta, eikö silloin jalkapallon kiihdyttämiseen tarvittu vain tuo pieni herne-energia...? ?

Vierailija

Mites tämmöinen tapaus:

Ympyrän kehän ja halkaisijan suhde on aina pii - PAITSI jos pyörivän ympyränmuotoisen esineen kehänopeus lähestyy valon nopeutta, silloin kehä lyhenee mutta säde ei muutu miksikään.

Oletetaan tietysti että kapistus on niin ultralujaa ainetta että keskipakovoima ei särje sitä jo paljon varhemmin...

derz
Seuraa 
Viestejä2431
Liittynyt11.4.2005
veccio
mutta intän vielä: Jos kiihdytän siis hernettä pois päin valovuoden päässä sijaitsevasta jalkapallosta tyhjössä, eikö yhtä hyvin ole totta, että silloin jalkapallo loittonee herneestä kiihtyvällä nopeudella?

Ja jos se on totta, eikö silloin jalkapallon kiihdyttämiseen tarvittu vain tuo pieni herne-energia...? ?




Hernettä kiihdytettäessä vain siihen vaikuttaa voima, ei jalkapalloon, joten energiaa kuluu vain herneen kiihdyttämiseen. Herne on kiihtyvässä koordinaatistossa, josta katsottuna jokainen tasaisesti liikkuva (inertiaalinen) kappale on kiihtyvässä liikkeessä.

∞ = ω^(1/Ω)

heskam
Seuraa 
Viestejä935
Liittynyt16.11.2006
mutta intän vielä: Jos kiihdytän siis hernettä pois päin valovuoden päässä sijaitsevasta jalkapallosta tyhjössä, eikö yhtä hyvin ole totta, että silloin jalkapallo loittonee herneestä kiihtyvällä nopeudella?



Ei. Asioita tarkastellaan vain inertiaalikoordinaatistossa.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009
Bitjuus
Mites tämmöinen tapaus:

Ympyrän kehän ja halkaisijan suhde on aina pii - PAITSI jos pyörivän ympyränmuotoisen esineen kehänopeus lähestyy valon nopeutta, silloin kehä lyhenee mutta säde ei muutu miksikään.

Oletetaan tietysti että kapistus on niin ultralujaa ainetta että keskipakovoima ei särje sitä jo paljon varhemmin...


Se on massan hitautta. Maailmankaikkeuden impedanssia.
Jos koordinaatiston pisteen energiamaksimi ylittyy, siinä koordinaatissa oleva energia liikkuu. Kait.

Vierailija
Bitjuus
Mites tämmöinen tapaus:

Ympyrän kehän ja halkaisijan suhde on aina pii - PAITSI jos pyörivän ympyränmuotoisen esineen kehänopeus lähestyy valon nopeutta, silloin kehä lyhenee mutta säde ei muutu miksikään.

Oletetaan tietysti että kapistus on niin ultralujaa ainetta että keskipakovoima ei särje sitä jo paljon varhemmin...




Valonnopeudessa alkaa liike-energia muuttua massaksi, mutta ei se kehän pituus mihinkään muutu.
Näin ainakin minä olen asian ymmätänyt.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Kappaleen oikea koko määräytyy sen sähkömagneettisen kentän mukaan. Jos informaatio lähtee eri kohdasta kuin mihin se palaa niin se tarvitsee ylimääräistä energiaa päästäkseen kotiin asti. Kun vetää sähkömagneettisesta navasta suoran kulman todelliseen massakeskeispisteeseen, niin se ero on 'ylimääräistä' energia jota ei voi sen massasta käyttää kun se käyttää sitä olemassa olemiseen. Sen eron 'toivon' olevan 9mm luokkaa maapallolla.
Toivon on kyllä huono sana. Se olisi vaarallista.

E: Lue: ilman julistamista.

Tep
Seuraa 
Viestejä827
Liittynyt16.3.2005

Duoda, duoda...
Kiihtyvyys on kyllä absoluuttista, mutta nopeus on suhteellista vain suppeassa suhtiksessa. Tällöin inertiaalijärjestelmien välillä ei ole kiihtyvyyksiä.
Yleisessä suhtiksessa kiihtyvyyksiä inertiaalijärjestelmien välillä kuitenkin voi olla ja inertiaalijärjestelmätkin ovat vain paikallisia. Jos jossakin pisteessä on inertiaalijärjestelmä, niin inertiaalinen liike ei ole enää suoraviivaista ja tasaista seurauksena kaarevuudesta kun liikutaan kauemmaksi origosta.
Suppeassa suhtiksessa tietty inertiaalinen liike on samanlaista äärettömyyteen saakka kaikkina aikoina, joten globaalit inertiaalikoordinaatistot ovat mahdollisia. Näin ei siis ole yleisessä teoriassa, eikä kaukaisten kappaleiden välisen liikkeen enää tarvitse olla suhteellista.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat