Greutate la altitudine mare
În calculele articolului precedent a fost luată, printre altele, în considerare o circumstanță pe care nu le-am acordat o atenție până în prezent a cititorului. Ideea este că, pe măsură ce plecăm de pe Pământ, forța gravitației slăbește. Severitatea nu este altceva decât o manifestare a gravitației, iar forța de atracție reciprocă a două corpuri cu creșterea distanței dintre ele rapid în scădere. Conform legii lui Newton, forța de atracție scade cu pătratul distanței; distanța ar trebui să fie luate în considerare din centrul pământului, pentru că pământul atrage toate corpurile, ca și în cazul în care toată masa sa concentrat la centru. Prin urmare, forța de gravitație la o înălțime de 6400 km, r. E. La o locație la distanță de centrul pământului la raza pământului 2, este slăbită de patru ori, în comparație cu forța de gravitație pe suprafața pământului.
Pentru a arunca un obuz ar trebui să se manifeste în faptul că proiectilul se va ridica mai mare decât în cazul, în cazul în care gravitatea nu scade cu înălțimea. Pentru o cochilie tras vertical, în sus, la o viteză de 8000 de metri pe secundă, am decis că ar ridica la o altitudine de 6400 km. Între timp, dacă vom calcula înălțimea de ridicare a proiectilului pe formula bine-cunoscut, fără a lua în considerare slăbirea gravitației cu înălțimea, rândul său, înălțimea redusă la jumătate. Vom face acest calcul. Mecanica si fizica manualelor o formulă de calcul a aruncat în sus de ridicare pe verticală, înălțimea h a corpului la o viteză v la o accelerație constantă de greutate g:
Pentru cazul v = 8000 m / s, g = 9,8 m / s 2, obținem
Aceasta este aproape jumătate din înălțimea ridicării, care este indicată în articolul precedent. Dezacordul se datorează, așa cum sa spus, faptul că, folosind formule manual, nu am luat în considerare slăbirea forței de gravitație cu înălțime. Este clar că, dacă proiectilul este atras de Pământ este mai slab, acesta trebuie să se ridice deasupra o viteză dată.
Nu trebuie să ne grăbim să ajungem la concluzia că formulele din manualele de calcul pentru înălțimea de ridicare a corpului aruncate sunt incorecte. Acestea sunt adevărate în limitele pentru care sunt destinate și devin incorecte numai atunci când calculatorul merge cu ele dincolo de limitele indicate. Aceste formule sunt destinate unor altitudini foarte scăzute, unde slăbirea gravitației este încă atât de nesemnificativă încât poate fi neglijată. Astfel, pentru un proiectil aruncat cu o viteză inițială de 300 m / s, slăbirea gravitației afectează foarte puțin.
Dar aici e interesantă întrebarea dacă scăderea de greutate la înălțimi perceptibilă, care sunt tratate în domeniul aviației moderne și aeronautică? Se observă la aceste altitudini reducerea greutății corporale? În 1936, pilotul Vladimir Kokkinaki a ridicat în mașină diferite sarcini sale la înălțimi mari: 1/2 tone la o înălțime de 11 458 m 1 m - 12-100 m și 2 m până la 11 295 m Întrebarea este dacă aceste bunuri sunt stocate pe specificate. înregistrați înălțimea greutății inițiale sau pierdeți o parte semnificativă a acesteia? La prima vedere poate părea că se ridice deasupra suprafeței pe mai mult de o duzină de kilometri nu se poate reduce semnificativ greutatea sarcinii pe o astfel de planetă mare ca Pământul. In timp ce la suprafață, mărfurile sunt separate de centrul planetei la 6400 km; lift 12 km crește această distanță la 6412 km: o creștere prea nesemnificativă pentru a putea spune scăderea în greutate. Calculul, însă, spune un altul: pierderea în greutate este destul de palpabilă.
Forța de atracție se slăbește aici
În consecință, sarcina la înălțimea specificată trebuie să cântărească
Chiar și mai multă pierdere de greutate au fost găsite de stratonavții noștri, care au ajuns la o înălțime de 22 km: 7 g pe kilogram.
Pentru o creștere record a pilotului Yumashev, care a ridicat în 1936 o încărcătură de 5000 kg la o altitudine de 8.919 m, este posibil să se calculeze prin calcul pierderea totală a greutății cu o încărcătură de 14 kg.
În 1959 pilotul V.K. Kokkinaki ridicat la IL-18 la o înălțime de 12,118 de metri într-o încărcătură de 20 de tone, echipajul de IM în 1961 Sukhomlina, P.V. Soldatova, N.F. Nosova, V.I. Bogdanov pe TU-114 a ridicat cu 12 până la 535 m sarcină 30,035 kg. Folosind cele de mai sus, cititorul va putea cu ușurință să facă un calcul de cât de mare a fost, în aceste cazuri, pierderea in greutate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: