شتاب ثابت جسم در فضا

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
badlogic

عضویت : شنبه ۱۴۰۰/۵/۲ - ۲۳:۲۷


پست: 1



شتاب ثابت جسم در فضا

پست توسط badlogic »

سلام به جسمی تو فضا شتاب ثابت میدیم مثلا 1,000 ژول انرژی صرف کردیم تا این شتاب رو بگیره
و تا 1 ماه همین شتابو داره
حالا بعد 1 ماه که سرعت زیادی داره (یک چهارم سرعت نور مثلا)
آیا انرژی اش از 1,000 بیشتر شده ؟ چرا ؟
آخرین ویرایش توسط DARKENERGY یک‌شنبه ۱۴۰۰/۵/۳ - ۱۵:۵۳, ویرایش شده کلا 2 بار
دلیل: .

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 852

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

Re: شتاب ثابت جسم در فضا

پست توسط rohamjpl »

چیزی به نام انرژی مجانی و نامحدود نداریم .به معادله کار نگاه کن w=fd ,شما همچنین داری f=ma شمااین واقعیت را درک نمیکنید که فرض کنیم می گوید شما در حال فشار دادن یک بلوک بر روی سطح بدون اصطکاک بوده و مدام همان نیرو را بر روی جسم اعمال می کردم که چگونه ادامه می یابد! آیا سرعت متوقف شدن در آن سرعت خاصی نخواهد داشت؟ در غیر این صورت ، در واقع چه چیزی روی شی عمل می کند که باعث می شود بی نهایت سرعت بگیرد؟خوب طبق کلاسیک اره اون چیزی که شما و من میخونیم منم همون کلاسیک در سطح بالاتر میخونم اما بله ، جسمی با جرم m تحت یک نیروی خالص ثابت F ادامه می یابد تا سرعت آن را افزایش دهد قانون دوم نیوتن:
$F=ma$درجایی که a شتاب است ، یعنی سرعت تغییر سرعت v در زمان.
اما وقتی سرعت v شروع به نزدیک شدن به سرعت نور c می کند ، دیگر فیزیک نیوتنی اعمال نمی شود و ما باید نظریه نسبیت انیشتین را اعمال کنیم. این مانع از این می شود که جسم از حد مجاز جهانی فراتر رود ، وقتی نسبیت خاص در نظر گرفته شود ، برای جسمی با سرعت ثابت a نسبت به فریم استراحت فوری آن شتاب می گیرد ، سپس به عنوان تابعی از زمان مناسب T ، نسبت سرعت موشک v (با توجه به قاب استراحت اولیه آن) به سرعت نور c توسط داده می شود.
خوب شما میگید اگر من یک جسم را با 1N در فضا فشار دهم ، آیا شتاب می گیرد.خوب کلاسیک میگه بدن با سرعت ثابت حرکت خواهد کرد که همان سرعتی است که بدن در لحظه خارج شدن نیرو داشته و 10 متر بر ثانیه خواهد بود.
در لحظه برداشته شدن نیرو ، بدن با سرعتی که در آخرین لحظات بدست آمده ادامه می یابد. اگر نیرو برداشته نشود و به طور مداوم عمل کند ، بدن تمام مدت شتاب می گرفت.با توجه به قانون دوم نیوتن در پایان سرعت:
$v = v_o + \frac 1m \int_{0~\text{sec}}^{10~\text{sec}} F(t)dt
$
توجه کرده .شما هرگز به سرعت نور نمی رسد ببینید $KE=Mc^2\frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}} - Mc^2
$مقدار انرژی (این عبارت کل انرژی منهای انرژی باقی مانده ، یعنی انرژی جنبشی نسبی است). واضح است که این عبارت با نزدیک شدن سرعت به سرعت نور به بی نهایت نزدیک می شود و شما نمی توانید انرژی بی نهایت را تأمین کنید.
$آیا یک فضاپیما می تواند در فضا شتاب بگیرد؟
شتاب ممکن است با اعمال نیرو به جرم (مانند سفینه فضایی) ایجاد شود. اگر در همان جهت سرعت جسم اعمال شود ، سرعت جسم در ارتباط با ناظر بدون شتاب افزایش می یابد.مثال شتاب در فضا چیست؟
فضانوردان موجود در ایستگاه فضایی بین المللی با سرعت 8.7 متر بر ثانیه به سمت مرکز زمین شتاب می گیرند ، اما خود ایستگاه فضایی نیز با همان مقدار 8.7 متر بر ثانیه شتاب می گیرد و بنابراین هیچ شتاب نسبی و نیرویی وجود ندارد تجربه.لذا آیا جسمی در فضا مدام شتاب می گیرد؟
پاسخ اصلی: همان لحظه که جسم از دست شما خارج می شود ، سرعت آن ثابت می شود زیرا دست شما دیگر آن را تسریع نمی کند. جسم این سرعت را تا زمانی که با یک جسم جامد یا جو مواجه نشود حفظ خواهد کرد.شتاب ممکن است با اعمال نیرو به جرم (مانند سفینه فضایی) ایجاد شود. اگر در همان جهت سرعت جسم اعمال شود ، سرعت جسم در ارتباط با ناظر بدون شتاب افزایش می یابد.شما باید معادلات نیوتن درک کنید میفهمید من چی میگم بیین آیا اگر یک نیروی ثابت بر روی یک سطح بدون اصطکاک به آن وارد شود چیزی برای همیشه شتاب می گیرد؟ اگر چنین است، چگونه؟چگونه یک جسم در فضا که با سرعت ثابت حرکت می کند ، دارای نیروی خالص صفر بر آن است؟اگر تعریف نیروهای متعادل "دو نیروی متضاد برابر است" و جسمی با نیروی صفر خالص بر آن تأثیر می گذارد ، به این معنی است که نیروها بر روی جسم متعادل هستند ، پس باید دنبال شود که جسمی با سرعت ثابت در فضا حرکت می کند باید یک نیروی خالص صفر بر آن وارد شود. اما هنگامی که به فضا پرتاب شد ، یک نیروی اولیه وارد عمل شد. چه نیرویی متعادل کننده آن نیروی اولیه است تا نیروی خالص را صفر کند؟حق با شماست اگر جسمی در حالت استراحت داشته باشیم و سپس بخواهیم شروع به حرکت کند ، نیرویی به جسم وارد می کنیم. در حالی که نیرو وارد می شود ، جسم مطابق F = ma شتاب می گیرد.
حال بیایید بگوییم که ما از اعمال این نیرو دست بر داریم پس دیگر نیروی خالصی بر جسم وارد نمی شود. بنابراین ، شتاب 0 است و جسم اکنون با سرعت ثابت حرکت می کند.
مطمئن نیستم که کاملا بفهمید که در کجا با مشکل روبرو هستید ، اما به نظر من فکر می کنید که به اشیایی فکر می کنید که می توانند "تاریخ نیروها" را "به خاطر بسپارند". به طوری که اگر نیرویی وارد کنیم و سپس نیرو را برداریم ، باز هم باید یک نیروی مخالف اعمال کنیم تا آنچه اولین نیرو برای ایجاد شتاب 0 انجام داده است ، خنثی شود. وقتی نیروی اول از بین رفت ، شتاب آن 0 است.
با این حال ، اگر می خواستیم جسم را متوقف کنیم و دوباره آن را به حالت استراحت برگردانیم ، پس باید نیرویی مخالف با نیروی اول اعمال کنیم تا شتابی در جهت مخالف تولید کند.
یادداشت فرعی ، برای این جواب فرض می کنم ما در یک چارچوب مرجع اینرسی هستیم و فقط یک نیرو را به یک جسم وارد می کنیم. فرض بر این است که هر حرکت یا سرعت مورد بحث از این چارچوب مرجع مشاهده می شود. جرم و سکون
جرم اندازه گیری سکون بدن است. تصور کنید که من در فضای خالی ، مناسب و مناسب ، دور از همه منابع اصلی گرانش قرار دارم. من در بیرون ایستگاه فضایی ایستاده ام و با گیره هایی که مرا به بدنه ایستگاه محکم نگه داشته اند ، با خیال راحت در جای خود قرار گرفته ام. در کنار من ، یک جعبه و یک توپ کوچک در فضا شناور است. حالا من به توپ یک ضربه میزنم ، و بعد از آن ، جعبه ، و مراقبم که هر دو زمان دقیقاً همان قدرت را داشته باشم. توپ با شتاب گرفتن و پرواز با سرعت زیاد به بیل من واکنش نشان می دهد. جعبه به سختی واکنش نشان می دهد. از من دور می شود ، اما خیلی آرام.
تصویر
hope I help you I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile260 smile261
تصویر

ارسال پست