Tensiunea elastică în câmp gravitațional

Să ne imaginăm că avem un fir elastic, destul de rezistent și care poate fi totuși alungit fără a fi necesară o forță mare.
Să legăm la unul din capetele firului un corp de masă m.
Corpul este suspendat și ținut fix la înălțimea h prin intermediul acestui fir elastic, ce va întinde firul cu o anumită lungime x în funcție de masa corpului.

Dacă valoarea forței gravitaționale este invers proporțională cu pătratul distanței, și ridicăm același corp legat de același fir elastic și-l lăsăm suspendat ținut fix la înălțimea h', firul va fi întins mai puțin ?

Întreb asta pentru că fora de atracție gravitațională este mai mică la înălțimea h' decât la înălțimea h, iar asta ar însemna ca firul să fie mai puțin întins la înălțimea h', nu-i așa ?

Dacă ar fi adevărat, asta ar însemna de asemenea că un corp în cădere liberă în câmp gravitațional este alungit pe direcția mișcării verticale în cădere liberă ?

Evident, o alungire insesizabil de mică, dar posibilă teoretic, sau cel puțin să existe o tensiune în corp și o tendință de alungire a corpului pe direcția căderii libere, indiferent cât de mică, din considerentele anterioare, pentru faptul că acel corp conține un punct aflat la înălțimea h și unul aflat la înălțimea h'.

Voi ce părere aveți ?
Se întinde firul la înălțimea h' mai puțin decât la înălțimea h ?

Voi ce părere aveți ?
Se întinde firul la înălțimea h' mai puțin decât la înălțimea h ?

Acesta este motivul pentru care cometa Kohoutek s-a rupt in mai multe bucati in apropierea lui Jupiter, unde a si cazut mai apoi.

Aceasta înseamnă virgil că orice particulă a corpului este atrasă individual de gravitație, nu că acel corp este atras ca un întreg.
În funcție de intensitatea câmpului gravitațional, corpul se comportă ca un întreg tocmai datorită forțelor care țin particulele împreună.

Dacă am analiza corpul la nivel de particule componente, care să fie cea mai mică particulă care nu mai este atrasă de gravitație ?
Sau orice particulă este atrasă de gravitație ?

Pentru că deși este impropriu spus, cu o notă chiar aberantă, gravitonul ca și particulă a gravitației, nu este și ea atrasă de gravitație, tocmai pentru că ea produce atracția gravitațională ?

Cred că nu am încadrat topicul în secțiunea corespunzătoare, pentru că deja vreau să discut mai multe aspecte și prefer ca topicul să rămână întreg, nu trunchiat, motiv pentru care rog moderatorul sau administratorul, fie să lase aici topicul întreg, fie să-l mute în secțiunea corespunzătoare.


Ce vreau să mai întreb virgil este dacă este posibil ca un câmp gravitațional mai puternic să atragă o particulă care nu este atrasă de un câmp gravitațional mai slab.

Întreb asta cu un motiv.

Îți propun virgile să facem un experiment mental al atracției gravitaționale în  timpul căderii libere a unui corp.

Privim corpul ca pe un întreg.
Acesta pare să fie atras de gravitație ca un întreg.

Acum secționăm imaginar corpul pe verticală în două părți componente diferite, dar puse una lângă alta ca și cum ar fi corpul însuși întreg.
În timpul căderii libere în câmp gravitațional, niciuna din bucăți nu va rămâne în urmă, ambele accelerează identic, deși ambele sunt atrase individual, fiecare în parte, separat, de către gravitație.

Dacă separăm în mod identic corpul în n părți componente rezultatul este același ?
Adică, dacă reducem corpul la analiza comportamentului fiecărei molecule în câmp gravitațional, putem ajunge să spunem că fiecare moleculă este atrasă individual în mod identic și independent de atracția celorlalte molecule de către gravitație ?

Dar dacă desfacem și moleculele în atomi, atomii în particule etc, putem spune că fiecare particulă este atrasă individual de către gravitație, independent de atracția celorlalte particule ?

Sau ajungem să stabilim că la un moment dat, tot disecând corpul în molecule, atomi, particule etc, există o cea mai mică diviziune materială care nu mai este atrasă de gravitație.

Să presupunem totuși că există una, să-i spunem o cea mai mică particulă sau o anumită particulă, care nu mai este atrasă de gravitație.
În acest caz, atracția acelei particule este dependentă de intensitatea câmpului gravitațional ?

Toate aceste întrebări consider că sunt importante pentru a stabili anumite concluzii referitoare la natura gravitației din perspectiva modului în care corpurile sunt atrase.

Ai zis sa facem un experiment mental; sa presupunem ca inlocuiesti campul gravitational cu o patura pe care asezi niste bile de diferite dimensiuni, asa cum arata Einstein in TRG. In mijloc o bila grea care semnifica Soarele, apoi pe margini o alta bila mai mica care sa spunem ca este Jupiter, iar in apropierea lui in loc de o bila sa asezi mai multe bilute de rulment care sunt tinute impreuna in jurul unui magnet si semnifica impreuna masa unui satelit. Daca scoatem magnetul adica anulam forta de atractie a particulelor masice, vom observa ca bilele se rasfira si daca palnia creata de bila jupiter este mai pronuntata este posibil sa vedem cateva bilute satelit cum sunt atrase de bila Jupiter, ceia ce nu se intampla cand bilutele erau tinute la un loc de catre magnet.

Acest mecanism l-am înțeles, virgil, de prima dată când am văzut videoclipuri ce prezentau această situație.

Acum în loc de biluțe, bilicele, biloaie, imaginează-ți tot ceea ce compune materia, particule, atomi, molecule etc.

Un singur electron este atras de gravitație ?
Sau este atras doar dacă el se găsește în compoziția unui atom și nu în cazul în care el există independent ca particulă ?

Dacă să presupunem că a doua variantă este corectă, iar un singur electron rătăcit și individual nu este atras de gravitație, spune ceva despre natura gravitației.
Dacă un electron este atras de gravitație, dar un proton nu este atras, spune altceva despre natura gravitației.
etc

De aia am întrebat dacă există vreo particulă care să nu fie atrasă de gravitație.
Dacă ipotetic ar exista una și am duce-o într-un câmp gravitațional mai puternic, cum ar fi o presupusă gaură neagră, ar fi atrasă ?

Dacă da, înseamnă că acel câmp gravitațional este de altă natură dacă atrage aceea particulă care nu este atrasă în alt câmp ?

ETC etc etc...

Înțelegi cam ce vreau să spun ?

Legat de intrebarea din mesajul de mai sus, din moment ce , rezulta ca toata lumea interactioneaza cu un camp gravitational.

omuldinluna a scris:Legat de intrebarea din mesajul de mai sus, din moment ce , rezulta ca toata lumea interactioneaza cu un camp gravitational.

Bănuiesc că singura persoană cu care te înțelegi cel mai bine, când scrii o ecuație considerată un răspuns, ești tu însuți.

Acela e cel mai simplu si cel mai clar raspuns. Vorba multa, saracia omului.

Din moment ce gravitaţia reprezintă o modificare locală a metricii spaţiului, orice particulă, cu masă de repaus sau fără, se va deplasa după metrica respectivă.
Omuldinluna a răspuns mai evaziv. Văd că nici el nu-şi prea mai bate capul cu răspunsuri aprofundate!

Formula scrisa de mine nu este altceva decat componenta a tensorului energie-impuls din ecuatiile campului scrise de Einstein, caci distributia de masa este una dintre marimile fizice care afecteaza metrica spatiu-timpului. Mi s-a parut mai potrivit insa sa las raspunsul la nivelul la care l-am dat.

omuldinluna a scris: Mi s-a parut mai potrivit insa sa las raspunsul la nivelul la care l-am dat.

Așa este, eu interpretasem altfel ce ai vrut să spui prezentând ecuația.
Mulțumesc pentru răspuns, oricum.

curiosul a scris:

Un singur electron este atras de gravitație ?
Sau este atras doar dacă el se găsește în compoziția unui atom și nu în cazul în care el există independent ca particulă ?
Dacă un electron este atras de gravitație, dar un proton nu este atras, spune altceva despre natura gravitației.
etc
De aia am întrebat dacă există vreo particulă care să nu fie atrasă de gravitație.
Dacă ipotetic ar exista una și am duce-o într-un câmp gravitațional mai puternic, cum ar fi o presupusă gaură neagră, ar fi atrasă ?

Am sa-ti raspund cu o intrebare; Putem vorbi de fortele Van der Waals daca nu avem structuri moleculare? sau putem vorbi de forte nucleare daca nu avem nuclee? sunt niste intrebari simple, prin care vreau sa lamuresc faptul ca fiecare tip de forta sau camp se poate pune in evidenta la un anumit nivel de structurare a materiei. Astfel campul gravitational defineste macrocosmosul, asa cum campul electromagnetic defineste microcosmosul. In microcosmos fortele Van der Waals sunt considerate un reziduu al fortelor electromagnetice, tot asa si fortele gravitationale pot fi considerate un reziduu al fortelor Van der Waals, deoarece se manifesta numai in prezenta corpurilor aflate intr-o stare de agregare lichida sau solida, in timp ce putem strabate nori cosmici de mii de ani lumina lipsiti de camp gravitational, desi masa lor poate fi cat masa unei galaxii. De fapt nu stiu cine a fost mai intai, campul gravitational sau corpul, desi sunt inclinat sa cred ca undele gravitationale sunt consecinta modificarii starilor energetice ale corpurilor, si deci campul este indisolubil legat de corp, dar nu de orice corp, ci de o stare speciala a acestuia. Restul corpurilor din jur care nu au atins acea stare, nu poseda un camp propriu, ci doar unul indus. Am mai multe argumente care sprijina aceasta idee, dar sunt destul de greu de explicat.

omuldinluna a scris:Legat de intrebarea din mesajul de mai sus, din moment ce , rezulta ca toata lumea interactioneaza cu un camp gravitational.
...
Acela e cel mai simplu si cel mai clar raspuns. Vorba multa, saracia omului.

Eu sunt de părere că nu chiar toată lumea interacționează la fel cu câmpul gravitațional, iar argumentul consider că este destul de plauzibil și bazat tocmai pe răspunsul tău.
Dar poate că ai dreptate, vorba multă sărăcia omului (dinlună).
Când o să fie cazul o să explic și de ce afirm că nu este valabil pentru toată lumea, dar acum s-ar putea să vorbim mult și fără rost.

Toate particulele si toate corpurile sunt purtatoare de campuri. Diferenta dintre ele o face natura campului si raza de actiune a acestuia.
Toate campurile acestor corpuri au o simetrie sferica, si patrunderea unui alt corp intr-un camp produce o deformare de simetrie, ceia ce se traduce din punct de vedere fizic cu aparitia unei energii potentiale care se manifesta intre camp si corp. Revenirea la forma initiala a campului se face cu eliberare de energie cinetica, ceia ce fizic se manifesta prin caderea corpului spre centrul campului in cazul campului gravitational, sau de atractia ori de respingerea corpului, atunci cand corpul este purtator de camp electric sau magnetic, a carui intensitate este comparabila cu campul in care este scufundat.
Orice nava cosmica care se desprinde de Pamant, deformeaza simetria sferica a campului gravitational, deformare ce se face cu consum de energie cinetica, care se transorma in energie potentiala, asemenea unui arc de ceas pe care l-ai intors. Revenirea navei pe Pamant se face cu trecerea energiei potentiale in energie cinetica prin cresterea vitezei navei, ca urmare a revenirii campului la simetria sferica ce reprezinta starea de echilibru a acestuia.
In afara campului gravitational orice nava se deplaseaza in linie dreapta, in linie poligonala, sau in dinti de ferastrau, dar niciodata in linie curba, indiferent cate motoare se vor folosi. Combinarea fortelor a doua sau mai multe motoare au totdeauna ca rezultanta tot o linie dreapta dar pe o alta directie. In afara campului, o nava poate merge pe tangenta la o curba, dar niciodata pe curba. Acea nava nu va inregistra niciodata o acceleratie unghiulara, ci doar o suma de acceleratii liniare pe directii diferite.

virgil a scris:Revenirea la forma initiala a campului se face cu eliberare de energie cinetica, ceia ce fizic se manifesta prin caderea corpului spre centrul campului in cazul campului gravitational, sau de atractia ori de respingerea corpului...

S-ar putea să fie ceva interesant în fraza asta, virgile !
Când am citit asta mi-a venit instantaneu în minte scenariul următor.

Un corp într-un câmp, sau într-o altă poziție în câmp, modifică starea energetică a câmpului.
Câmpul are tendința de a reveni întotdeauna la forma lui inițială, adică la starea lui energetică inițială, iar aceasta se manifestă printr-o acțiune asupra corpului din câmp, tot la nivel energetic, cauzând atracția sau respingerea acestuia, tocmai pentru a elimina virusul ce-i perturbă starea.
Ideea este interesantă și din punctul meu de vedere.

curiosul a scris:

virgil a scris:Revenirea la forma initiala a campului se face cu eliberare de energie cinetica, ceia ce fizic se manifesta prin caderea corpului spre centrul campului in cazul campului gravitational, sau de atractia ori de respingerea corpului...

S-ar putea să fie ceva interesant în fraza asta, virgile !
Când am citit asta mi-a venit instantaneu în minte scenariul următor.

Un corp într-un câmp, sau într-o altă poziție în câmp, modifică starea energetică a câmpului.
Câmpul are tendința de a reveni întotdeauna la forma lui inițială, adică la starea lui energetică inițială, iar aceasta se manifestă printr-o acțiune asupra corpului din câmp, tot la nivel energetic, cauzând atracția sau respingerea acestuia, tocmai pentru a elimina virusul ce-i perturbă starea.
Ideea este interesantă și din punctul meu de vedere.

Exact asa este, orice interventie in starea campului se transforma in energie potentiala, ca si cum am incordat arcul de ceas, dupa care campul actioneaza asupra corpului, prin energie cinetica, descarcandu-se de energia potentiala inmagazinata, si revenind la starea de relaxare, adica de energie potentiala minima.

Firul  elastic  trebuie  sa-l  anuleze pe  G.  Iar  G  este  in directa  legatura  cu  g .  Cum acceleratia   gravitationala  se  manifesta  diferit  in  anumite  zone  ale  Terei   sau  la  diferite  inaltimi h,    rezulta   ca  la  inaltimi  diferite   vom  avea  si  elongatii  diferite  ale firului  elestic .  Sistem  fizic  in  echilibru.

Corpul  s-ar   alungi  foarte  mult  cu  conditia  ca el   sa   fie  elestic  si   sa   aiba   lungimea   foarte  mare ,   egala  cu  diferenta  dintre  h  si  h' .   Mai  greu  de  masurat   atunci  cand  corpul  are  o lungime  mica.

scanteitudorel a scris: Mai  greu  de  masurat   atunci  cand  corpul  are  o lungime  mica.

Sigur că da, eu m-am referit la o alungire teoretică, că pentru corpuri mici este mai greu de observat și/sau măsurat.

Corpul s-ar alungi foarte mult cu conditia ca el sa fie elestic...

Păi prin forțele care țin moleculele, atomii, particulele corpului împreună, acesta ar avea o asemenea proprietate, iar un cuplu de forțe care acționează la capetele corpului și tind să-l lungească, produce o tensiune între forțele ce țin moleculele împreunate, asemănătoare cu cea elastică.

Aceeași tensiune ar trebui să apară și în cazul în care raportat la înălțime un capăt este atras mai încet, iar celălalt mai puternic.
Evident, pentru diferenţa mică de înălţime h'-h, efectul este nesemnificativ.

curiosul a scris:Evident, pentru diferenţa mică de înălţime h'-h, efectul este nesemnificativ.

Depinde şi de valoarea efectivă a lui g, respectiv de variaţia lui pe distanţe mici. Vezi un exemplu aici.

Da, așa este Răzvane.

O mică întrebare aș avea aici.
Cum s-a ajuns la stabilirea faptului că g scade proporțional cu pătratul distanței ?
Aceasta rezultă din observații, din formule sau așa a considerat Newton ?

Întreb pentru că este interesant acel pătrat.
De ce nu este un cub, spre exemplu, adică de ce nu scade proporțional cu inversul cubului distanței ?
Înțelegi ce spun ?

De unde rezultă acel pătrat ?

Vezi aici.

BUN EXEMPLU  DAT  DE  RAZVAN.
 MAI  SIMPLU  SPUS  SCADE  DENSITATEA  DE  LINII  PE  UNITATEA  DE  SUPRAFATA  IN  FUNCTIE DE  PATRATUL  DISTANTEI.

Păi da, dar în acest caz ar însemna ca acțiunea gravitației să se manifeste sub forma acestor linii care se răresc între ele (se depărtează unele de altele) dacă distanța crește.
Iar aici parcă ceva nu-i chiar la locul lui.

De  ce   nu  este ceva   in  regula ?   (Iar aici parcă ceva nu-i chiar la locul lui....textul scris  de  tine) .  
Am  sa  iti  dau un  simpu  exemplu.  Ai  10  arcuri  mecanice  cu  spirele  formate  din  sarma  de  otel  de  5mm.,  spre  exemplu. Diametrul  spirelor  au  50  de mm.  Ca  sa  le  extinzi  sau  comprimi  pe toate  acestea  in  acelasi  timp   cu  o  anumita  distanta  vei  folosi  forta  X.   Aceleasi  nr.  de  arcuri  la  aceiasi  lungime ,  cu  acelasi  diametru  al  spirelor  de  otel  ,  DAR  ...atentie  cu  alta  dimensiune,( 100mm),  a  diametrelor  spirelor  . (Pe  acestea datorita  diametrului   crescut    le-ai  extins  in spatiul  inconjurator).    Pentru  aceiasi  forta  X  , care  va  fi  elongatia ?   Tensiunea in  arcul  mecanic  ( la  extindere),   va  fi mult  mai  mica deoarece  inclinatia  pantei  spiralei  este   mult  mai  mica ,  iar  elongatia  va  creste  mai  mult  decat   in  primul  caz.  Analizeaza  cazul  acesta  practic.

curiosul a scris:Iar aici parcă ceva nu-i chiar la locul lui.

E totul la locul lui; câmpul gravitaţional e un câmp vectorial divergent.