دو جسم داغ زیر آب

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
Simplexity

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۲/۵/۹ - ۲۰:۵۸


پست: 30

سپاس: 2

دو جسم داغ زیر آب

پست توسط Simplexity »

سلام
اگر دو جسم داغ را زیر آب ببریم آیا بین آنها نیروی جاذبه بوجود می آید؟
یا به طور کلی آیا بین دو جسم داغ چه در هوا چه در آب نیروی جاذبه بوجود میآید؟

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3221

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

Re: دو جسم داغ زیر آب

پست توسط rohamavation »

در مکانیک کلاسیک یک میدان گرانشی G اطراف یک ذره با جرم M یک میدان برداریه که در هر نقطه از یک بردار اشارهٔ مستقیم به سمت این ذره داره. مقدار در هر نقطه از راه اعمال قانون جهانی محاسبه میشه و نشان دهندهٔ نیرو بر واحد جرم بر روی هر جسم که در آن نقطه در فضاست. از آنجا که نیروی میدان یک نیروی پایستاره یک انرژی پتانسیل اسکالر در واحد جرم Φ در هر نقطه در فضا در ارتباط با زمینه‌های نیرو وجود داره و پتانسیل گرانشی میگیم معادله میدان گرانشی هم
${\displaystyle \mathbf {g} ={\frac {\mathbf {F} }{m}}=-{\frac {{\rm {d}}^{2}\mathbf {R} }{{\rm {d}}t^{2}}}=-GM{\frac {\mathbf {\hat {R}} }{|\mathbf {R} |^{2}}}=-\nabla \Phi ,}$
فیلد گرانشبه دما و سیال بستگی نداردگرانش به هیچ وجه تحت تاثیر قرار گرفتن در زیر آب نیست. جاذبه کششی بین هر دو جسمه. بنابراین قابل تشخیص نیستش مگر اینکه یکی از اجسام بزرگ باشدآیا نیروی گرانش در آب یکسان است؟به دما بستگی نداره ببین $F_n = m*a$جایی که F یک نیروی خالصه از این معادله و قانون گرانش میتوانم a=g=9.8 محاسبه کنم برای این مورد $F = m*g$ هم
.اما این فقط زمانی صادق است که یک جسم در حال سقوط باشه و هیچ نیرویی به سمت بالا بر آن وارد نشه دلیل اینکه من این را میگویم اینه $\large m * a = \frac{G * M * m}{r^2}$
توجه ک دوست هوپایی که اگر نیروی دیگری به جسمی به سمت بالا وارد بشه معادله بالا درست نیست زیرا سمت چپ معادله نیروی خالصهدر حالی که سمت راست فقط نیروی رو به پایینه. بنابراین نتیجه میگیرم که F = mg تنها زمانی درسته که فقط نیروی گرانش روی یک جسم به سمت پایین اعمال بشه نکته اینجاست که $g=9.8$ m/s2 پارامتریه که قدرت نیروی گرانشی روی جسمی به جرم m را به من میگه نزدیک به سطح زمین از طریق $mg$. در این نقطه شتاب g یک شتاب نیستش فقط یک عدده که میگه چگونه قدرت نیروی گرانش را محاسبه کنیم.همین اگر گرانش تنها نیروی وارده باشه، شتاب جسم g است
خوب چون $a = \frac{F_{\textrm{net}}}{m} = \frac{F_G}{m} = \frac{mg}{m}=g\,.$.با این حال اگر نیروهای دیگری وارد عمل بشن آنگاه شتاب با g متفاوته
زیرا$\vec{a} = \frac{\vec{F}_{\textrm{net}}}{m} = \frac{\vec{F}_G + \vec{F}_{\textrm{other}}}{m}\,,$دیگرکه به طور کلی مقدار g نیستش پس g فقط تقریبی نیروی گرانشی است که وقتی به سطح زمین نزدیک می شویم ایجاد می کنیم.فهمیدی تا زمانی که به سطح زمین نزدیک هستیم می توانیم نیروی گرانش را به روش زیر تقریب بزنیم. فرض کن y ارتفاع یک جسم از سطح زمین است و y بسیار کوچکتر از شعاع R از زمین هست . سپس نیروی گرانشی که زمین بر جسمی به جرم m وارد میکنه $F_G = G\frac{m_1M}{(R+y)^2}\,,$
جایی که $M$ جرم زمین است. ما می‌توانیم این تابع را در یک سری تیلور در حدود y=0 گسترش دهیم (یا، به طور معادل میتونم از قضیه دو جمله ای در $(R+y)^{-2}$ استفاده کنم بدست آوردن
$F_G = G\frac{m_1M}{(R+y)^2}\approx
G\frac{M}{R^2} m - 2G\frac{M}{R^2}\left(\frac{y}{R}\right)m + 3G\frac{M}{R^2}\left(\frac{y}{R}\right)^2m+\cdots\,.$از آنجایی که y
بسیار کوچکتر از R،$y/R$ است$y/R$ بسیار کوچکتر از 1 است مثل هر توان $y/R$ خوب من میتونم با خیال راحت از تمام عبارت به عنوان یک تقریب صرف نظر کنم $F_G\approx \frac{GM}{R^2}m\,,$
و اگر $GM/R^2$ را محاسبه کنم برای زمین حدود 9.8 m/s2 هست . بنابراین به عنوان مدلی برای نحوه عملکرد نیروی گرانشی $F_G \approx mg\,.$
من هرگز چیزی در مورد شتاب نگفتم (به طور معادل منچیزی در مورد نیروی خالص وارد بر یک جسم نگفتم). پارامتر g فقط وقتی $F_G=mg$ را یادداشت می کنم شتاب یک جسم نیست که نقش g نیست
در این معادله در عوض نقش g تعیین قدرت نیروی گرانشی روی جسمی نزدیک به سطح زمینه. سپس میتونم از آن برای محاسبه شتاب یک شی استفاده کنم و مانند بالا در مورد خاصی که $F_G$ تنها نیروی عمل کننده است معلوم میشه که a=gخوب $F_{net}=ma$ که اغلب در فیزیکهست و منم میخونم. یک راه راحت بهتر برای بیان قانون دوم نیوتنه که "مجموع نیروها" برابر با ma است. یا$F_1+F_2+F_3+...=\sum F = ma$شما تمام نیروها را در یک جهت معین جمع می کنید و مجموع آنها برابر با جرم ضربدر شتاب در آن جهته. من فکر می کنم این ممکنه کمکتون کنه
نیروی گرانش$F_g = m \left(\frac{GM_{Earth}}{R_{Earth}^2}\right) = mg$تنها یکی از نیروهای احتمالیه که در آن مجموع گنجانده میشه
تصویر

نمایه کاربر
Simplexity

عضویت : دوشنبه ۱۴۰۲/۵/۹ - ۲۰:۵۸


پست: 30

سپاس: 2

Re: دو جسم داغ زیر آب

پست توسط Simplexity »

منظورم گرانش نبود.
منظورم جاذبه بر اثر جریان همرفتی بود
آیا به علت اینکه سرعت ملکول ها در بین دو جسم بیشتر است اختلاف فشار و در نتیجه جاذبه ای بین دو جسم بوجود میاد؟

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3221

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

Re: دو جسم داغ زیر آب

پست توسط rohamavation »

نیروی محرکه همرفت طبیعی گرانش است اگر یک لایه هوای سرد متراکم روی هوای گرم تر و با چگالی کمتر وجود داشته باشه گرانش با شدت بیشتری روی لایه متراکم تر بالای آن می کشه بنابراین سقوط می کند در حالی که هوای گرم تر با چگالی کمتر بالا می رود تا جای آن را بگیره.آیا همرفت در ریزگرانش به دلیل گرادیان فشار رخ می دهد؟
زمینه: بر روی زمین، با گرانش، هنگام گرم کردن یک سیال، ذرات انرژی گرمایی به دست می آورند و چگالی آن کاهش می یابد، و تفاوت در چگالی در سراسر سیال باعث می شود انرژی حرارتی منتقل شده توسط حرکت سیال (جریان های همرفتی) شکل بگیرد و سیال داغ تر حرکت کند. در جهت مخالف شتاب گرانشی
در فضا بدون گرانش هنگام گرم کردن یک سیال شتاب گرانشی وجود نداره بنابراین جریان های همرفتی ناشی از اختلاف چگالی هستند امل اصلاً همرفتی رخ نمیده
با این حال با افزایش فشار سیال متناسب با دما سیال داغتر فشار جزئی بالاتری نسبت به سیال اطراف داره آیا این گرادیان فشار حرکتی در سیال ایجاد نمی کنه مانند اختلاف فشار در جو که جریان باد را ایجاد می کنه؟ یا اینکه این اثر برای جابجایی مثلاً آب خیلی ناچیزه؟ در یک محیط ریزگرانشی گاز به طور یکنواخت در همه جهات گرم شده و منبسط میشه
به دلیل انتشار و هدایت حرارتی هیچ تفاوت دما (و بنابراین فشار) قابل توجهی در کل سطح در هیچ زمانی وجود نخواهد داشت به این معنی که هیچ حرکت سیال قابل توجهی وجود نخواهد داشت.
تصویر

ارسال پست