NowościRTV

Dlaczego na Ziemi nie ma kilku małych księżyców?

Łącząc to razem z siłą netto, otrzymujemy zasadę pędu. W fizyce to wielka sprawa.

Ilustracja: Rhett Allain

Wygląda więc na to, że możesz rozwiązać ten problem dla ruchu małego księżyca. Po prostu oblicz siłę, użyj jej, aby znaleźć zmianę pędu, a następnie użyj tego pędu (i prędkości), aby znaleźć nowe położenie mini księżyca. Tak, to by zadziałało – ale w rzeczywistości niemożliwe jest uzyskanie jednego równania dla pozycji małego księżyca. Najtrudniejsze jest to, że mały księżyc przyciąga ZARÓWNO Ziemię, jak i księżyc. Oznacza to, że ich pęd również się zmienia. Wszystkie trzy obiekty oddziałują na siebie i nie da się tego rozwiązać, chyba że dokonasz pewnych przybliżeń (na przykład stwierdzisz, że siła na Ziemi jest zbyt mała, aby się nią martwić).

Ten problem jest właściwie tak sławny, że ma swoją nazwę. Nazywa się to problemem trzech ciał – i możemy go rozwiązać. Wiem, o czym myślisz. Powiedziałem tylko, że nie możesz rozwiązać, prawda? Nie. Powiedziałem, że nie można uzyskać równania ruchu tych trzech obiektów. Jednak w pewnych momentach MOGĘ znaleźć pozycję rzeczy. Sposób, aby dowiedzieć się, jak te rzeczy się poruszają, polega na obliczeniach numerycznych. W obliczeniach numerycznych problem jest podzielony na całą grupę krótkich przedziałów czasowych. W każdym przedziale czasowym możemy założyć, że siły grawitacji są stałe (nawet jeśli nie są). Przy stałych siłach dość łatwo jest ustalić, gdzie znajdują się obiekty na końcu przedziału czasu. Następnie, przechodząc do następnego przedziału czasowego, mogę po prostu znaleźć nową siłę (ponieważ wszystkie obiekty się poruszyły) i ponownie przyjąć, że jest stała.

Może się wydawać, że otrzymujesz rozwiązanie bez dodatkowej pracy, ale ta metoda wiąże się z kosztami. Jeśli podzielisz ruch na 1-sekundowe odstępy czasu i chcesz dowiedzieć się, gdzie znajduje się materiał po 100 sekundach, musisz wykonać wszystkie te obliczenia 100 razy. Więc zamiast jednego niemożliwego problemu ze znalezieniem równania ruchu, masz wiele prostych problemów. Ale przynajmniej jest to możliwe.

Osobiście nie chcę wykonywać niekończących się obliczeń ruchu tych trzech obiektów. Nie mam jednak nic przeciwko temu, żeby mój komputer zrobił to za mnie. W rzeczywistości nikt już nie wykonuje tego rodzaju obliczeń ręcznie. Wiele osób może nawet nazwać to rozwiązaniem z zakresu fizyki obliczeniowej. Myślę, że ważne jest, aby zachować nazwę „obliczeń numerycznych”, aby nikt nie pomyślał, że MUSISZ używać komputera – tak nie jest.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook