Matahari kita mempunyai jisim 1.99 × 10 27 tan - 330 ribu kali lebih berat daripada Bumi. Tetapi ini jauh dari had. Bintang paling berat ditemui, R136a1, seberat 256 Matahari. A, bintang yang paling hampir dengan kita, hampir tidak melebihi sepersepuluh daripada ketinggian bintang kita. Jisim bintang boleh berbeza-beza dengan menakjubkan - tetapi adakah terdapat had untuknya? Dan mengapa ia sangat penting kepada ahli astronomi?
Jisim adalah salah satu ciri yang paling penting dan luar biasa bagi bintang. Daripada itu, ahli astronomi boleh menentukan dengan tepat umur bintang dan nasib masa depannya. Selain itu, jisim menentukan kekuatan mampatan graviti bintang - syarat utama untuk teras bintang "menyala" dalam tindak balas termonuklear dan permulaan. Oleh itu, jisim adalah kriteria lulus untuk kategori bintang. Objek yang terlalu ringan, seperti , tidak akan benar-benar bersinar - dan objek yang terlalu berat masuk ke dalam kategori objek ekstrem jenis itu.
Dan pada masa yang sama, saintis hampir tidak dapat mengira jisim bintang - satu-satunya bintang yang jisimnya diketahui dengan tepat adalah milik kita. Bumi kita membantu membawa kejelasan sedemikian. Mengetahui jisim planet dan kelajuannya, anda boleh mengira jisim bintang itu sendiri berdasarkan Undang-undang Ketiga Kepler, diubah suai ahli fizik terkenal Isaac Newton. Johannes Kepler menemui hubungan antara jarak dari planet ke bintang dan kelajuan giliran penuh planet di sekeliling bintang, dan Newton menambah formulanya dengan jisim bintang dan planet. Versi Undang-undang Ketiga Kepler yang diubah suai sering digunakan oleh ahli astronomi - bukan sahaja untuk menentukan jisim bintang, tetapi juga objek angkasa, komponen bersama-sama.
Buat masa ini kita hanya boleh meneka tentang peneraju jauh. Yang paling maju (dari segi ketepatan) ialah kaedah untuk menentukan jisim sistem bintang. Kesilapannya adalah "hanya" 20-60%. Ketidaktepatan ini penting untuk astronomi - jika Matahari 40% lebih ringan atau lebih berat, kehidupan di Bumi tidak akan timbul.
Dalam hal mengukur jisim bintang tunggal, yang berhampiran tidak terdapat objek yang kelihatan yang orbitnya boleh digunakan untuk pengiraan, ahli astronomi membuat kompromi. Hari ini dibaca bahawa jisim satu bintang adalah sama. Para saintis juga dibantu oleh hubungan antara jisim dan kecerahan bintang, kerana kedua-dua ciri ini bergantung pada kekuatan tindak balas nuklear dan saiz bintang - penunjuk jisim langsung.
Nilai jisim bintang
Rahsia kepada kebesaran bintang bukan terletak pada kualiti, tetapi pada kuantiti. Matahari kita, seperti kebanyakan bintang, adalah 98% terdiri daripada dua unsur paling ringan di alam semula jadi - hidrogen dan helium. Tetapi pada masa yang sama, ia mengandungi 98% daripada keseluruhan jisim!
Bagaimanakah bahan-bahan ringan sebegini boleh bergabung menjadi bola terbakar yang besar? Untuk melakukan ini, anda memerlukan ruang bebas dari badan kosmik yang besar, banyak bahan dan tolakan awal - supaya kilogram pertama helium dan hidrogen mula menarik antara satu sama lain. Dalam awan molekul, tempat bintang dilahirkan, tiada apa yang menghalang hidrogen dan helium daripada terkumpul. Terdapat begitu banyak daripada mereka sehingga graviti mula menolak secara paksa bersama nukleus atom hidrogen. Ini memulakan tindak balas termonuklear yang menukar hidrogen kepada helium.
Adalah logik bahawa semakin besar jisim bintang, semakin besar kilauannya. Sesungguhnya, dalam bintang besar terdapat lebih banyak "bahan api" hidrogen untuk tindak balas termonuklear, dan mampatan graviti, mengaktifkan proses - lebih kuat. Buktinya terdapat pada bintang paling besar, R136a1, yang disebut pada awal artikel - 256 kali lebih berat, ia bersinar 8.7 juta kali lebih terang daripada bintang kita!
Tetapi kebesaran juga ada bahagian belakang: disebabkan oleh keamatan proses, hidrogen "terbakar" lebih cepat dalam tindak balas termonuklear dalam . Oleh itu, bintang besar tidak hidup lama. skala kosmik- beberapa ratus, atau bahkan berpuluh-puluh juta tahun.
- Fakta menarik: apabila jisim bintang adalah 30 kali jisim Matahari, ia boleh hidup tidak lebih daripada 3 juta tahun - tidak kira berapa banyak jisimnya adalah 30 kali ganda Matahari. Ini disebabkan oleh had sinaran Eddington telah melebihi. Tenaga bintang transendental menjadi begitu kuat sehingga merobek bahan bintang dalam aliran - dan dengan apa bintang yang lebih besar, semakin besar kehilangan jisim menjadi.
Di atas kita melihat utama proses fizikal, berkaitan dengan jisim bintang. Sekarang mari cuba cari bintang mana yang boleh "dibuat" dengan bantuan mereka.
Penimbang akan menunjukkan berat yang lebih tepat jika anda berdiri diam di atas penimbang. Apabila membongkok atau mencangkung, penimbang akan menunjukkan penurunan berat badan. Pada akhir bengkok atau mencangkung, penimbang akan menunjukkan peningkatan berat badan.
Kembali ke atas
Mengapa badan digantung oleh benang. berayun sehingga pusat gravitinya terletak betul-betul di bawah titik ampaian?
Jika pusat graviti tidak berada di bawah titik penggantungan, maka graviti mencipta tork; jika pusat graviti berada di bawah titik penggantungan, maka daya kilas graviti sama dengan sifar.
Kerana bola adalah sama, kemudian bola bergerak sebelum hentaman akan berhenti, dan bola diam sebelum hentaman akan memperoleh kelajuannya.
Kembali ke atas
Udara panas naik. Mengapakah ia lebih panas di lapisan bawah troposfera?
Bangkit udara atmosfera mengembang dan menyejuk.
Mengapakah bayang-bayang kaki di atas tanah kurang kabur daripada bayang-bayang kepala?
Ini dijelaskan oleh fakta bahawa bayang-bayang yang terbentuk oleh bahagian berlainan sumber cahaya yang dilanjutkan bertindih antara satu sama lain, dan sempadan bayang-bayang ini tidak bertepatan. Jarak antara sempadan bayang-bayang dari bahagian sumber yang berbeza akan menjadi paling kecil jika jarak dari objek ke permukaan di mana bayang-bayang terbentuk adalah agak kecil.
Dalam air yang mengalir dari paip air, sebahagian daripada udara terlarut dibebaskan dalam bentuk sejumlah besar buih kecil. Di sempadan gelembung ini, cahaya mengalami banyak pantulan, itulah sebabnya air mengambil cahaya putih susu.
Enjin sedemikian akan berfungsi, tetapi kecekapannya akan rendah, kerana kebanyakan daripada kerja yang dilakukan akan pergi ke arah memampatkan gas.
Dalam paku, akibat magnetisasi mereka, tiang dengan nama yang sama terletak berdekatan. Tiang dengan nama yang sama menolak Pada titik penggantungan, geseran menghalang tolakan, dan di bawah, hujung paku, tergantung bebas, menyimpang, mengalami daya tolakan.
Mengapakah kaca dalam bangunan purba yang bertahan sehingga hari ini lebih tebal di bahagian bawah?
Kaca adalah badan amorf. Atom di dalamnya, seperti dalam cecair, tidak teratur dan boleh bergerak. Oleh itu, kaca menegak mengalir perlahan, dan selepas beberapa abad anda dapat melihat bahawa bahagian bawah kaca menjadi lebih tebal.
Apakah tenaga yang digunakan oleh peti sejuk digunakan?
Elektrik yang digunakan oleh peti sejuk digunakan untuk memanaskan bilik.
Turunkan berat badan air panas, dipegang oleh pasukan ketegangan permukaan, ia akan menjadi kurang. Pekali tegangan permukaan air berkurangan dengan peningkatan suhu.
Anda boleh menggunakan ais untuk membuat api pada hari yang cerah jika anda membuat kanta biconvex daripada ais. Kanta biconvex mempunyai sifat mengumpul cahaya yang jatuh padanya. cahaya matahari ke satu titik (dalam fokus), dengan itu anda boleh sampai pada ketika ini suhu tinggi dan menyalakan bahan mudah terbakar.
Mengapa matahari terbenam kelihatan merah kepada kita?
Gelombang cahaya bergerak lebih jauh di atmosfera dari matahari terbenam berbanding dari matahari pada puncaknya. Cahaya yang melalui atmosfera diserakkan oleh udara dan zarah di dalamnya. Penyerakan berlaku terutamanya daripada sinaran gelombang pendek.
Seseorang boleh berlari lebih laju daripada bayang-bayangnya jika bayang-bayang itu terbentuk pada dinding selari dengan orang itu berlari dan sumber cahaya bergerak. lebih pantas daripada manusia dalam arah yang sama seperti m dan manusia.
Dalam kes yang manakah tali itu meregang lebih kuat - jika seseorang menarik hujungnya dengan tangannya ke arah yang berbeza, atau jika dia menarik dengan kedua-dua tangan pada satu hujung, mengikat yang lain ke dinding? Andaikan bahawa dalam kedua-dua kes, setiap tangan bertindak pada tali dengan daya yang sama.
Dalam kes kedua, tali lebih meregang. Jika kita mengandaikan bahawa setiap tangan bertindak pada tali dengan daya yang sama dengan magnitud F, maka dalam kes pertama tali mengalami daya F, dan dalam kes kedua - 2F.
Semasa bulan purnama, bintik-bintik gelap yang besar pada Bulan kelihatan di bahagian atas cakeranya. Mengapakah bintik-bintik ini terletak di bahagian bawah pada peta Bulan?
Imej Bulan pada peta sepadan dengan imejnya yang diperoleh menggunakan teleskop.
Bagaimanakah tempoh ayunan baldi air yang digantung pada tali panjang akan berubah jika air mengalir keluar secara beransur-ansur daripada lubang di bahagian bawahnya?
Untuk sistem ini, anggaran yang baik ialah model bandul matematik, tempoh ayunan yang bergantung pada panjangnya.
Jika baldi pada mulanya diisi sepenuhnya, maka apabila air mengalir keluar, tempoh ayunan pada mulanya akan meningkat. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa pusat graviti sistem "baldi-air" akan berkurangan, dan akibatnya, panjang bandul akan meningkat. Kemudian tempoh akan berkurangan disebabkan oleh peningkatan pusat graviti sistem baldi-air. Apabila semua air daripada baldi dicurahkan, tempoh ayunan akan menjadi sama dengan yang asal, kerana panjang asal bandul akan dipulihkan.
Sebaik sahaja orang mula-mula mengangkat kepala dan merenung ke langit malam, mereka benar-benar terpikat oleh cahaya bintang. Daya tarikan ini telah membawa kepada beribu-ribu tahun kajian teori dan penemuan yang berkaitan dengan sistem suria kita dan badan kosmik di dalamnya. Walau bagaimanapun, seperti dalam bidang lain, pengetahuan tentang ruang selalunya berdasarkan kesimpulan palsu dan salah tafsir, yang kemudiannya diambil pada nilai muka. Memandangkan subjek astronomi sangat popular bukan sahaja di kalangan profesional, tetapi juga di kalangan amatur, adalah mudah untuk memahami mengapa dari semasa ke semasa salah tanggapan ini menjadi berakar kukuh dalam kesedaran awam.
Ramai orang mungkin pernah mendengar album itu " Gelap Side of the Moon" oleh Pink Floyd, dan idea bahawa Bulan mempunyai sisi gelap telah menjadi sangat popular di kalangan masyarakat. Tetapi masalahnya ialah Bulan tidak mempunyai apa-apa sisi gelap. Ungkapan ini adalah salah satu salah tanggapan yang paling biasa. Dan sebabnya berkaitan dengan cara Bulan beredar mengelilingi Bumi, dan juga dengan fakta bahawa Bulan sentiasa berpaling ke planet kita dengan hanya satu sisi. Walau bagaimanapun, walaupun pada hakikatnya kita hanya melihat satu sisi, kita sering menyaksikan bahawa beberapa bahagiannya menjadi lebih terang, sementara yang lain diliputi kegelapan. Memandangkan ini, adalah logik untuk menganggap bahawa peraturan yang sama akan berlaku untuk pihak lain.
Lagi definisi yang betul akan menjadi "sebelah jauh bulan." Dan walaupun kita tidak melihatnya, ia tidak selalu kekal gelap. Masalahnya ialah sumber cahaya Bulan di langit bukanlah Bumi, tetapi Matahari. Walaupun kita tidak dapat melihat sisi lain Bulan, ia juga diterangi oleh Matahari. Ini berlaku secara kitaran, sama seperti di Bumi. Benar, kitaran ini berlangsung lebih lama. Satu hari lunar penuh bersamaan dengan kira-kira dua minggu Bumi. dua fakta menarik dalam mengejar. Semasa lunar program angkasa lepas Tidak pernah ada pendaratan di sisi Bulan yang sentiasa menghadap jauh dari Bumi. Diawaki misi angkasa lepas tidak pernah dijalankan semasa kitaran lunar malam.
Pengaruh Bulan terhadap pasang surut air pasang
Salah satu tanggapan salah yang paling biasa berkaitan dengan cara daya pasang surut berfungsi. Kebanyakan orang memahami bahawa kuasa ini bergantung kepada Bulan. Dan ia adalah benar. Walau bagaimanapun, ramai orang masih tersilap percaya bahawa hanya Bulan bertanggungjawab untuk proses ini. Bercakap dalam bahasa mudah, daya pasang surut boleh dikawal daya graviti mana-mana badan kosmik berhampiran dengan saiz yang mencukupi. Dan walaupun bulan mempunyai jisim besar dan terletak berhampiran dengan kami, ia bukan satu-satunya sumber fenomena ini. Oleh kuasa pasang surut kesan tertentu Matahari juga begitu. Pada masa yang sama, pengaruh bersama Bulan dan Matahari meningkat berkali-kali ganda pada saat penjajaran (dalam satu baris) kedua-dua objek astronomi ini.
Walau bagaimanapun, Bulan mempunyai kesan lebih impak pada proses duniawi ini daripada Matahari. Ini kerana walaupun terdapat perbezaan jisim yang besar, Bulan lebih dekat dengan kita. Jika suatu hari nanti bulan dimusnahkan, kemarahannya perairan lautan tidak akan berhenti sama sekali. Walau bagaimanapun, tingkah laku pasang surut itu sendiri pasti akan berubah dengan ketara.
Matahari dan Bulan adalah satu-satunya badan kosmik yang boleh dilihat pada siang hari
Apakah objek astronomi yang boleh kita lihat di langit pada siang hari? Betul, Sun. Ramai orang telah melihat Bulan lebih daripada sekali pada siang hari. Selalunya ia kelihatan sama ada pada awal pagi atau ketika ia baru mula gelap. Walau bagaimanapun, kebanyakan orang percaya bahawa hanya objek angkasa ini boleh dilihat di langit pada waktu siang. Takut akan kesihatan mereka, orang biasanya tidak melihat Matahari. Tetapi di sebelahnya pada siang hari anda boleh mencari sesuatu yang lain.
Terdapat satu lagi objek di langit yang boleh dilihat di langit walaupun pada waktu siang. Objek ini ialah Venus. Apabila anda melihat ke langit malam dan melihat titik cahaya yang jelas kelihatan di atasnya, ketahui bahawa paling kerap anda melihat Zuhrah, dan bukan bintang. Phil Plait, kolumnis Bad Astronomy untuk portal Discover, telah menyusun panduan kecil, berikutan anda boleh menemui Zuhrah dan Bulan di langit siang hari. Penulis menasihatkan supaya berhati-hati dan cuba untuk tidak melihat Matahari.
Ruang antara planet dan bintang kosong
Apabila kita bercakap tentang ruang, kita segera membayangkan ruang yang tidak berkesudahan dan sejuk dipenuhi dengan kekosongan. Dan walaupun kita tahu dengan baik bahawa proses pembentukan objek astronomi baru berterusan di Alam Semesta, ramai di antara kita pasti bahawa ruang antara objek ini benar-benar kosong. Buat apa terkejut kalau saintis sendiri sangat untuk masa yang lama adakah mereka mempercayainya? Walau bagaimanapun, penyelidikan baru telah menunjukkan bahawa terdapat jauh lebih menarik di Alam Semesta daripada yang dapat dilihat dengan mata kasar.
Tidak lama dahulu, ahli astronomi menemui di angkasa tenaga gelap. Dan inilah, menurut ramai saintis, yang menjadikan Alam Semesta terus berkembang. Selain itu, kadar pengembangan ruang ini sentiasa meningkat, dan, menurut penyelidik, selepas berbilion-bilion tahun ini boleh menyebabkan "pecah" Alam Semesta. Tenaga misteri dalam satu jilid atau yang lain terdapat hampir di mana-mana - walaupun dalam struktur ruang. Ahli fizik yang mengkaji fenomena ini percaya bahawa walaupun terdapat banyak misteri yang masih belum dapat diselesaikan, ruang antara planet, antara bintang dan juga antara galaksi itu sendiri tidak sama sekali kosong seperti yang kita bayangkan sebelum ini.
Kami mempunyai pemahaman yang jelas tentang semua yang berlaku dalam sistem suria kita
Untuk masa yang lama dipercayai bahawa terdapat sembilan planet dalam sistem suria kita. Planet terakhir ialah Pluto. Seperti yang anda ketahui, status Pluto sebagai planet baru-baru ini dipersoalkan. Sebabnya ialah ahli astronomi mula mencari objek di dalam Sistem Suria yang saiznya setanding dengan saiz Pluto, tetapi objek ini terletak di dalam apa yang dipanggil Asteroid Belt, terletak betul-betul di belakang bekas planet kesembilan. Penemuan ini dengan cepat mengubah pemahaman saintis tentang rupa sistem suria kita. Baru-baru ini, kajian teori telah diterbitkan kerja saintifik, yang menunjukkan bahawa sistem suria mungkin mengandungi dua lagi objek angkasa saiz lebih daripada Bumi dan kira-kira 15 kali ganda jisimnya.
Teori-teori ini adalah berdasarkan pengiraan nombor orbit yang berbeza objek dalam Sistem Suria, serta interaksi mereka antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan dalam karya itu, sains belum mempunyai teleskop yang sesuai yang akan membantu membuktikan atau menyangkal pendapat ini. Dan walaupun kenyataan sedemikian mungkin kelihatan seperti daun teh buat masa ini, sudah tentu jelas (terima kasih kepada banyak penemuan lain) bahawa terdapat lebih menarik di bahagian luar sistem suria kita daripada yang kita fikirkan sebelum ini. kami teknologi angkasa lepas sentiasa berkembang, dan kami mencipta lebih banyak teleskop moden. Berkemungkinan suatu hari nanti mereka akan membantu kami mencari sesuatu yang sebelum ini tidak disedari di halaman belakang rumah kami.
Suhu matahari sentiasa meningkat
Menurut salah satu "teori konspirasi" yang paling popular, kesannya cahaya matahari naik ke Bumi. Walau bagaimanapun, ini bukan disebabkan oleh pencemaran. persekitaran dan sebarang perubahan iklim global, tetapi disebabkan oleh fakta bahawa suhu Matahari semakin meningkat. Kenyataan ini sebahagiannya benar. Walau bagaimanapun, peningkatan ini bergantung pada tahun berapa ia dalam kalendar.
Sejak 1843, saintis terus mendokumentasikan kitaran suria. Terima kasih kepada pemerhatian ini, mereka menyedari bahawa Matahari kita agak boleh diramal. Semasa kitaran tertentu aktivitinya, suhu Matahari naik ke had tertentu. Kitaran berubah dan suhu mula menurun. Menurut saintis NASA, semua orang kitaran suria berlangsung kira-kira 11 tahun, dan selama 150 penyelidik terakhir telah mengikuti setiap daripada mereka.
Walaupun banyak perkara tentang iklim kita dan hubungannya dengan aktiviti suria masih menjadi misteri kepada saintis, sains mempunyai idea yang cukup baik tentang bila untuk menjangkakan peningkatan atau penurunan dalam aktiviti suria. aktiviti suria. Tempoh pemanasan dan penyejukan Matahari biasanya dipanggil maksimum solar dan minimum solar. Apabila Matahari berada pada tahap maksimum, seluruh sistem suria menjadi lebih panas. Walau bagaimanapun, proses ini benar-benar semula jadi dan berlaku setiap 11 tahun.
Medan asteroid sistem suria adalah serupa dengan lombong
Dalam adegan klasik " Perang Bintang"Han Solo dan rakan-rakannya di dalam kapal terpaksa bersembunyi daripada pengejar mereka di dalam medan asteroid. Pada masa yang sama, diumumkan bahawa peluang penerbangan yang berjaya dalam bidang ini adalah 3720 berbanding 1. Kenyataan ini, seperti yang menakjubkan grafik komputer, ketepikan dalam fikiran orang ramai bahawa medan asteroid adalah serupa dengan lombong dan hampir mustahil untuk meramalkan kejayaan lintasan mereka. Sebenarnya, kenyataan ini tidak betul. Jika Han Solo terpaksa melintasi medan asteroid dalam realiti, maka, kemungkinan besar, setiap perubahan dalam laluan penerbangan akan berlaku tidak lebih daripada sekali seminggu (dan bukan sekali sesaat, seperti yang ditunjukkan dalam filem).
Kenapa awak tanya? Ya, kerana ruang adalah besar dan jarak antara objek di dalamnya biasanya sama-sama juga sangat besar. Sebagai contoh, Asteroid Belt dalam kami sistem suria sangat terganggu, jadi kehidupan sebenar Han Solo, serta Darth Vader sendiri dengan seluruh armada Star Destroyers, tidak akan menghadapi kesukaran untuk menyeberanginya. Asteroid yang sama yang ditunjukkan dalam filem itu sendiri berkemungkinan besar hasil perlanggaran antara dua badan angkasa gergasi.
Letupan di angkasa
Terdapat dua salah tanggapan yang sangat popular tentang bagaimana prinsip letupan di angkasa berfungsi. Yang pertama anda boleh lihat dalam banyak filem fiksyen sains. Apabila dua kapal angkasa bertembung, letupan gergasi berlaku. Lebih-lebih lagi, ia sering menjadi sangat kuat sehingga gelombang kejutan daripadanya juga memusnahkan kapal angkasa lain yang berdekatan. Menurut salah tanggapan kedua, kerana tiada oksigen dalam vakum angkasa, letupan di dalamnya secara amnya mustahil seperti itu. Realiti sebenarnya terletak di antara dua pendapat ini.
Jika letupan berlaku di dalam kapal, maka oksigen di dalamnya akan bercampur dengan gas lain, yang seterusnya akan mewujudkan yang diperlukan. tindak balas kimia agar api muncul. Bergantung pada kepekatan gas, api yang terlalu banyak mungkin kelihatan sehingga cukup untuk meletupkan seluruh kapal. Tetapi oleh kerana tiada tekanan di angkasa, letupan akan hilang dalam beberapa milisaat selepas mencecah keadaan vakum. Ia akan berlaku begitu cepat sehingga anda tidak akan mempunyai masa untuk berkelip. Selain daripada ini, tidak akan ada gelombang kejutan, yang merupakan bahagian yang paling merosakkan letupan.
Akhir-akhir ini, anda sering boleh menemui tajuk utama dalam berita bahawa ahli astronomi telah menemui satu lagi exoplanet yang berpotensi menyokong kehidupan. Apabila orang mendengar tentang penemuan planet baharu dengan cara ini, mereka sering berfikir tentang betapa hebatnya mencari cara untuk mengemas barang mereka dan pergi ke habitat yang lebih bersih di mana alam semula jadi tidak tertakluk kepada kesan teknologi. Tetapi sebelum kita berangkat untuk menakluki keluasan ruang yang dalam, kita perlu menyelesaikan satu siri sangat isu penting. Sebagai contoh, sehingga kita benar-benar mencipta kaedah baru pengembaraan angkasa, peluang untuk mencapai exoplanet ini akan menjadi nyata seperti ritual ajaib dengan memanggil syaitan dari dimensi lain. Walaupun kita mencari jalan untuk pergi dari titik A di angkasa ke titik B secepat mungkin (menggunakan enjin meledingkan hyperspace atau lubang cacing, contohnya), kita masih akan berhadapan dengan beberapa masalah yang perlu diselesaikan sebelum berlepas. .
Adakah anda fikir kita tahu banyak tentang exoplanet? Sebenarnya, kami tidak tahu apa itu. Hakikatnya ialah eksoplanet ini terlalu jauh sehingga kita tidak dapat mengira saiz sebenar, komposisi atmosfera dan suhunya. Semua pengetahuan tentang mereka hanya berdasarkan tekaan. Apa yang boleh kita lakukan hanyalah meneka jarak antara planet dan bintang induknya dan, berdasarkan pengetahuan ini, menyimpulkan nilai anggaran saiznya berhubung dengan Bumi. Ia juga patut dipertimbangkan bahawa walaupun berita utama yang kerap dan lantang mengenai eksoplanet baharu ditemui, di antara semua penemuan, hanya kira-kira seratus yang terletak di dalam zon yang dipanggil boleh dihuni, yang berpotensi sesuai untuk menyokong kehidupan seperti Bumi. Lebih-lebih lagi, walaupun dalam senarai ini, hanya beberapa yang benar-benar sesuai untuk kehidupan. Dan perkataan "boleh" digunakan di sini atas sebab tertentu. Para saintis juga tidak mempunyai jawapan yang jelas mengenai perkara ini.
Berat badan di angkasa adalah sifar
Orang berfikir bahawa jika seseorang berada di atas kapal angkasa atau stesen Angkasa, maka badannya berada dalam keadaan tanpa berat sepenuhnya (iaitu, berat badan adalah sifar). Walau bagaimanapun, ini adalah salah tanggapan yang sangat biasa kerana terdapat sesuatu di angkasa yang dipanggil mikrograviti. Ini adalah keadaan di mana pecutan yang disebabkan oleh graviti masih berkuat kuasa, tetapi sangat berkurangan. Dan pada masa yang sama, daya graviti itu sendiri tidak berubah dalam apa jua cara. Walaupun anda tidak berada di atas permukaan Bumi, daya graviti (tarikan) yang dikenakan ke atas anda masih sangat kuat. Di samping itu, anda akan tertakluk kepada daya graviti Matahari dan Bulan. Oleh itu, apabila anda berada di atas stesen angkasa, berat badan anda tidak akan berkurangan. Sebab keadaan tanpa berat terletak pada prinsip stesen ini berputar mengelilingi Bumi. Dalam istilah mudah, seseorang pada masa ini berada dalam keadaan yang tidak berkesudahan jatuh bebas(hanya ia jatuh bersama-sama dengan stesen bukan ke bawah, tetapi ke hadapan), dan putaran stesen di sekeliling planet menyokong lonjakan itu. Kesan ini boleh diulang walaupun dalam atmosfera bumi di atas kapal terbang, apabila pesawat itu mencapai ketinggian tertentu dan kemudian secara mendadak mula turun. Teknik ini kadangkala digunakan untuk melatih angkasawan dan angkasawan.
Dengan tempoh yang semakin meningkat penerbangan angkasa lepas doktor membangkitkan persoalan tentang keperluan untuk memantau berat badan angkasawan.
Peralihan ke habitat lain pastinya membawa kepada penstrukturan semula badan, termasuk pengagihan semula aliran bendalir di dalamnya.
Dalam keadaan tanpa berat, aliran darah berubah - dari bahagian bawah kaki, sebahagian besar daripadanya mengalir ke dada dan kepala.
Proses dehidrasi badan dirangsang dan orang itu kehilangan berat badan.
Walau bagaimanapun, kehilangan walaupun seperlima air, iaitu 60-65%% pada manusia, sangat berbahaya untuk tubuh.
Oleh itu, doktor memerlukan peranti yang boleh dipercayai untuk sentiasa memantau berat badan angkasawan semasa penerbangan dan sebagai persediaan untuk kembali ke Bumi.
Skala "duniawi" konvensional tidak menentukan jisim, tetapi berat badan - iaitu, daya graviti yang ia menekan pada peranti.
Dalam graviti sifar, prinsip sedemikian tidak boleh diterima - kedua-dua habuk dan bekas dengan kargo, apabila berat yang berbeza, mempunyai sama - berat sifar.
Apabila mencipta meter berat dalam graviti sifar, jurutera terpaksa menggunakan prinsip yang berbeza.
Prinsip operasi meter jisim
Meter jisim badan dalam graviti sifar dibina mengikut litar pengayun harmonik.
Seperti yang diketahui, tempoh ayunan bebas beban pada spring bergantung kepada jisimnya. Oleh itu, sistem pengayun mengira semula tempoh ayunan platform khas dengan angkasawan atau beberapa objek diletakkan di atasnya mengikut jisim.
Jasad yang jisimnya hendak diukur itu dilekatkan pada spring dengan cara yang boleh dilakukan getaran percuma sepanjang paksi spring.
Tempoh T (\displaystyle T) turun naik ini dikaitkan dengan berat badan M (\displaystyle M) nisbah:
T = 2 π M K (\displaystyle T=2\pi (\sqrt (\frac (M)(K))))di mana K ialah pekali keanjalan spring.
Justeru, mengetahui K (\gaya paparan K) dan mengukur T (\displaystyle T), boleh ditemui M (\displaystyle M).
Daripada formula itu jelas bahawa tempoh ayunan tidak bergantung sama ada pada amplitud atau pecutan graviti.
Peranti
Peranti yang kelihatan "kerusi" terdiri daripada empat bahagian: platform untuk meletakkan angkasawan (bahagian atas), pangkalan yang dipasang pada "lantai" stesen (bahagian bawah), rak dan bahagian tengah mekanikal, serta unit bacaan elektronik.
Saiz peranti: 79.8 x 72 x 31.8 cm. Bahan: aluminium, getah, kaca organik. Berat peranti adalah kira-kira 11 kilogram.
Bahagian atas peranti di mana angkasawan berbaring dengan dadanya terdiri daripada tiga bahagian. Lembaran plexiglass segi empat tepat dilekatkan pada platform atas. Rehat dagu untuk angkasawan terbentang dari hujung platform pada batang logam.
Bahagian bawah Peranti ini adalah tapak berbentuk ladam di mana bahagian mekanikal peranti dan unit pengukuran bacaan dilampirkan.
Bahagian mekanikal terdiri daripada tupang silinder menegak di mana silinder kedua bergerak secara luaran pada galas. Di bahagian luar silinder alih terdapat dua roda tenaga dengan penyumbat untuk menetapkan sistem alih di kedudukan tengah.
Platform berbentuk untuk badan angkasawan, yang menentukan jisimnya, dipasang pada hujung atas silinder alih menggunakan dua kurungan tiub.
Dilampirkan pada separuh bawah silinder alih adalah dua pemegang dengan pencetus di hujungnya, dengan bantuan penyumbat sistem alih dimasukkan ke dalam pemegang.
Di bahagian bawah silinder luar terdapat tempat letak kaki untuk angkasawan, yang mempunyai dua penutup getah.
Batang logam bergerak di dalam rak silinder, tertanam pada satu hujung di platform atas; Di hujung batang yang bertentangan terdapat plat, di kedua-dua belahnya dilekatkan dua mata air, yang mewujudkan sistem bergerak peranti di kedudukan tengah apabila dalam keadaan tanpa berat. Sensor magnetoelektrik dipasang di bahagian bawah rak, yang merekodkan tempoh ayunan sistem bergerak.
Penderia secara automatik mengambil kira tempoh tempoh ayunan dengan ketepatan seperseribu saat.
Seperti yang ditunjukkan di atas, kekerapan getaran "kerusi" bergantung pada jisim beban. Oleh itu, angkasawan hanya perlu berayun sedikit pada buaian sedemikian, dan selepas beberapa ketika elektronik akan mengira dan memaparkan hasil pengukuran.
Untuk mengukur berat badan angkasawan, 30 saat sudah memadai.
Selepas itu, ternyata "skala kosmik" jauh lebih tepat daripada skala perubatan yang digunakan dalam kehidupan seharian.
|
cerita
Peranti untuk mengukur berat badan angkasawan dicipta tidak lewat daripada 1976 di reka bentuk khas Leningrad dan biro teknologi "Biofizpribor" (SKTB "Biofizpribor")
Soalan kuiz. Bagaimanakah jam pasir berkelakuan dalam graviti sifar? Jam pasiŕ - muka surat 1/1
13f1223 “Axiumniks”
Soalan kuiz.
1.Bagaimanakah jam pasir berkelakuan dalam graviti sifar?
Jam pasir- peranti paling mudah untuk mengukur selang masa, yang terdiri daripada dua kapal yang disambungkan oleh leher sempit, salah satunya diisi dengan pasir. Masa yang diambil untuk pasir dituangkan melalui leher ke dalam bekas lain boleh berkisar antara beberapa saat hingga beberapa jam.
Jam pasir telah dikenali sejak zaman purba. Di Eropah mereka menjadi meluas pada Zaman Pertengahan. Salah satu sebutan pertama jam sedemikian ialah mesej yang ditemui di Paris, yang mengandungi arahan untuk menyediakan pasir halus daripada serbuk marmar hitam, direbus dalam wain dan dikeringkan di bawah sinar matahari. Di kapal, jam pasir empat jam digunakan (masa satu jam) dan jam 30 saat untuk menentukan kelajuan kapal dengan log.
Pada masa ini, jam pasir hanya digunakan dalam beberapa prosedur perubatan, dalam fotografi, dan juga sebagai cenderahati.
Ketepatan jam pasir bergantung pada kualiti pasir. Kelalang tersebut diisi dengan pasir berbutir halus yang telah disepuhlindap, diayak melalui ayak halus dan dikeringkan dengan teliti. Zink tanah dan debu plumbum juga digunakan sebagai bahan permulaan.
Ketepatan strok juga bergantung pada bentuk kelalang, kualiti permukaannya, saiz butiran seragam dan kebolehaliran pasir. Pada penggunaan jangka panjang Ketepatan jam pasir merosot akibat kerosakan pasir permukaan dalam kelalang, menambah diameter lubang dalam diafragma di antara kelalang dan menghancurkan butiran pasir menjadi lebih kecil.
Dalam graviti sifar, jam pasir, seperti jam dengan bandul, tidak akan berfungsi. kenapa? Kerana mereka akan bergantung pada graviti, bandul tidak akan berayun, butiran pasir tidak akan jatuh, kerana tiada graviti di angkasa.
2. Bagaimanakah cara mengukur jisim jasad di angkasa?
Jadi kita tahu bahawa Misa adalah asas kuantiti fizikal, yang menentukan inersia dan graviti ciri-ciri fizikal badan. Dari sudut pandangan teori relativiti, jisim badan m mencirikan tenaga rehatnya, yang, menurut hubungan Einstein: , di manakah kelajuan cahaya.Dalam teori graviti Newton, jisim ialah punca daya. graviti sejagat, menarik semua badan antara satu sama lain. Daya dengan mana jasad jisim menarik jasad jisim ditentukan oleh hukum graviti Newton:
atau lebih tepat lagi. 
, di manakah vektor
Sifat inersia jisim dalam mekanik bukan relativistik (Newtonian) ditentukan oleh hubungan. Daripada perkara di atas, adalah mungkin untuk mendapatkan sekurang-kurangnya tiga cara untuk menentukan jisim badan dalam graviti sifar.
Ya, jika anda berada dalam graviti sifar, maka ingatlah bahawa ketiadaan berat tidak bermakna ketiadaan jisim, dan sekiranya berlaku hentaman pada sisi badan anda. kapal angkasa lebam dan lebam akan menjadi nyata :).
Di angkasa bukan sahaja sukar, tetapi hampir mustahil untuk menggunakan tukul biasa. Ini berlaku kerana kita mempunyai keadaan yang berbeza di bumi dan di angkasa. keadaan graviti. Sebagai contoh: terdapat vakum di angkasa, tiada berat di angkasa, iaitu, semua orang adalah sama, tidak kira sama ada anda adalah butang atau stesen angkasa.
Di angkasa tiada konsep naik dan turun kerana... Tidak ada mercu tanda yang boleh dikatakan di mana ia berada di atas dan bertentangan di bawah, secara semula jadi seseorang boleh mengambil planet sebagai mercu tanda ini, contohnya matahari, tetapi ini tidak diterima secara rasmi, mereka percaya bahawa tidak ada naik. dan ke bawah.
Reka bentuk tukul di atas tanah dibuat berdasarkan prinsip mendapatkan tenaga kinetik yang lebih besar, iaitu, semakin besar kelajuan hayunan dan jisim tukul itu sendiri, semakin kuat pukulan.
Di atas tanah kami bekerja dengan tukul menggunakan fulcrum - lantai, lantai terletak di atas tanah, dan tanah adalah bahagian bawah, semuanya ditarik ke bawah. Di angkasa tiada titik tumpu, tiada bahagian bawah, dan setiap orang mempunyai berat sifar, apabila angkasawan memukul dengan tukul, ia akan kelihatan seperti perlanggaran dua badan yang mempunyai tenaga kinetik, angkasawan hanya akan mula memutar dari sisi ke sisi, dan mengapa dia memukul, dia akan terbang ke tepi, kerana mereka sendiri tidak "melekat" kepada apa-apa. Oleh itu, anda perlu bekerja dengan tukul berhubung dengan sesuatu, sebagai contoh, anda boleh membetulkan tukul pada badan apa yang anda perlu pukul, supaya tukul tidak sendiri, tetapi mempunyai titik tumpu.
Untuk kerja di angkasa, pakar Soviet mencipta tukul khas. Lebih-lebih lagi, tukul ini mula dijual pada tahun 1977. Anda boleh mengenalinya dengan pemegangnya yang selesa. Untuk akhirnya memastikan bahawa tukul adalah "kosmik", anda perlu memukul permukaan. Tidak seperti tukul biasa, ia tidak melantun semula selepas hentaman. Bahagian yang menarik adalah berongga, dan bola logam dituangkan ke dalam rongga. Pada saat hentaman, bola bawah meluru ke atas, dan bola atas terus bergerak ke bawah. Geseran di antara mereka menghilangkan tenaga mundur. Anda boleh menggunakan prinsip penekan, yang berfungsi hebat dalam graviti sifar, kerana daya digunakan di sana, penekan berfungsi berbanding dengan bingkai di mana silinder dipasang. Bingkai itu sendiri mesti diikat pada badan objek yang perlu dipukul. Inilah yang berlaku: "tukul", yang bertindak seperti penekan, dilekatkan pada badan kapal angkasa. Jika anda menggunakan tukul sedemikian, anda boleh menukul atau, lebih tepat lagi, menghancurkan sebarang paku atau rivet.
Apakah perbezaan antara proses pembekuan air di Bumi dan di orbit angkasa?
Walau bagaimanapun, jika tekanan di bawah 610 Pa (tekanan titik tiga air), maka air tidak boleh masuk keadaan cair- sama ada ais atau wap. Oleh itu, pada sangat tekanan rendah Kebanyakan air tersejat dan selebihnya bertukar menjadi ais. Contohnya (lihat rajah fasa) pada tekanan 100 Pa, antara muka antara ais dan wap berlaku pada kira-kira 250 K. Di sini anda perlu melihat hukum taburan molekul mengikut kelajuan. Mari kita andaikan dari lampu suluh bahawa 5% molekul air paling perlahan ada suhu purata 250K. Ini bermakna pada tekanan 100 Pa, 95% air akan menguap, dan 5% akan bertukar menjadi ais, dan suhu ais ini ialah 250 K.
Hujah-hujah ini, sudah tentu, tidak mengambil kira sebarang kehalusan seperti tenaga tersembunyi peralihan fasa, pengagihan semula molekul mengikut kelajuan semasa penyejukan, walau bagaimanapun, saya berpendapat bahawa secara kualitatif mereka menerangkan proses dengan betul.
Di ruang angkasa, tekanan jauh lebih rendah, tetapi bukan sifar. Dan antara muka antara ais dan wap ialah rajah fasa apabila tekanan berkurangan, ia pergi ke titik (T = 0; P = 0). Iaitu, pada sebarang tekanan rendah (tetapi bukan sifar) sewenang-wenangnya, suhu pemejalwapan ais adalah bukan sifar. Ini bermakna bahawa sebahagian besar air akan tersejat, tetapi beberapa bahagian mikroskopik akan berubah menjadi ais.
Terdapat satu lagi nuansa di sini. Ruang diresap dengan sinaran dengan suhu lebih kurang 3 K. Ini bermakna air (ais) tidak boleh menyejuk di bawah 3 K. Oleh itu, hasil proses bergantung kepada tekanan pemejalwapan ais pada suhu 3 K. Oleh kerana sempadan pemejalwapan cenderung kepada sifar mengikut eksponen yang sangat curam
P = A exp(-k/T), dengan A kira-kira 10^11 Pa, dan k kira-kira 5200,
maka tekanan pemejalwapan pada 3 K adalah kecil secara eksponen, jadi semua air harus menyejat (atau semua ais harus menyublim, jika anda mahu). 