שאלה בפיסיקה

[mbrv]

שאלה בפיסיקה

חשבתי על עיניין מסויים : אנחנו לומדים עכשיו על כבידה , ועל חוק כבידה עולמי , ע"פ הנוסחא , אם המרחק בין שני גופים שווה לאפס , הרי כוח המשיכה ביניהם שואף לאינסוף ! אם כן , כשאני מצמיד שני כדורים קטנים , הכוח ביניהם אמור להיות אינסוף , עדיין , בלי בעיה , אני מפריד ביניהם עם ידי ! חשבתי על הסבר אפשרי : יכול להיות שמקדם הכבידה העולמי G כ"כ קטן , שבעצם המרחק שבין שני הכדורים לא שווה לאפס ביחס אליו , אלא אם נסתכל על החלקיקים של הכדורים יש ביניהם עדיין מרחק ! ולכן הכוח הוא לא אינסופי . האם זה ההסבר הנכון ? או אולי היד שלנו מפעילה כוח אינסופי ? ( לא נראה לי ) אשמח לקבל הסבר , ואולי פירוט נוסף על חוק הכבידה העולמי !

 

[D a n n y b o y]

אני אנסה...

כל החוקים האלה- חוק הכבידה, חוק קולון... ודומיהם, לא דנים בנקודות סינגולריות. כלומר, בנקודות בהן r=0. בכלליות- הפיסיקה הקלאסית לא עובדת בנקודות האלה, על מנת להבין מה קורה צריך להכנס לפיסיקה המודרנית- קוונטים. לתת לך תשובה, אני עדיין לא יכול, אני מצטער- אין לי את הידע הזה עדיין. אולי בשנה הבאה

 

[אפמינונדס]

גם כשמתשמשים במכניקה קלאסית

צריך לזכור שהמרחק בין הגופים הוא המרחק בין מרכזי המסות וגם אם הכדורים מאוד קטנים עדיין קיים מרחק לא זניח בינהם. מפני שקבוע הגרביטציה באמת מאוד קטן אם תקח גדלים שמוכרים לך מחיי היום יום ותחשב את הכח, תגלה שהוא קטן מאוד, כזה שכוחות החיכוך מבטלים.

 

[D a n n y b o y]

../images/Emo45.gif

ידעתי שהניק מוכר לי. תולעת...

 

[ליבנת השמנה]

טעות בסיסית

הגרביטציה בין שני עצמים היא אפס רק כשמרכזי הכובד של הכדורים צמודים. מה שלא קורה בניסוי הקטן שערכת עם הכדורים.

 

[D a n n y b o y]

הממ...

אני לא מבין במה הטעות, תקראי שוב את ההודעה של אפמינונדס. אם שני הגופים בדיוק באותה נקודה, האפשרות היחידה היא שמדובר באותו גוף- תסבירי לי את, איך לפי הפיסיקה הקלאסית וחיי היום יום שני עצמים שונים יכולים להיות באותו מקום במרחב?

 

[Deathatred]

הם לא

הכוחות החשמליים חזקים מידי ועל כן הגופים ידחו אחד את השני. בנוסף, עיקרון מאוד חשוב בפיסיקה קובע שחלקיקים שונים (למעט בוזונים) לא יכולים לתפוס את אותו מקום במרחק. כלומר, בנקודה אחת נמצא רק חלקיק אחד ולכן לעולם לא יהיו חלקיקים עם מרחק 0 ביניהם.

 

[D a n n y b o y]

נראה לי שזה בדיוק מה שאמרתי...

 

[אפמינונדס]

המקרה היחיד מחיי היום יום

שאני מצליח לחשוב עליו למצב שבו מרכזי מסות של גופים שונים נמצאים באותה נקודה היא כאשר מרכזי המסות של הגופים נמצאים מחוץ להם. במצב כזה גם המכניקה הקלאסית תתן תשובה והיא כמובן תהיה שונה מאפס. כאשר דיברתי על מרכזי המסות התכוונתי לכדורים. לא אמרתי שכוחות המשיכה בינהם מתאפסים, אמרתי שהם קטנים מאוד וחישוב מהיר מראה את זה. ונניח שמרכזי המסות "צמודים" אחד לשני כדברייך, למה שהכח יתאפס?

 

[ailag]

מסות, מרכזי מסות

אנחנו משתמשים במרכזי מסה רק כשבודקים כוח הפועל על מסה שמבחוץ. במקרה זה, אם אנחנו עומדים במרחק איקס מכדור גדול או ממסה נקודתית במרכזו, אין הבדל. אבל אם יש לנו קליפה כבדה א', ובתוכה כדור ב' (עם רדיוס קטן, מרכז המסה באותה נקודה) - כדור ב' ירגיש כל סנטימטר מקליפה א מושך אותו לכיוון אחר. בסה"כ, בהנחה שפיזור המסה אחיד בקליפה, הוא ירגיש כוח לכל כיוון וביחד הכוחות יתאפסו. זה עדיין לא מרחק 0 בין המסות.

 

[D a n n y b o y]

אני חושב שאת טועה.

כח הגרויטציה בתוך הקליפה הוא אפס. אני לא בטוח שזה בגלל טעמי סימטריה.

 

[qet1]

זה כן

גם אם גוף שנמצא בתוך הקליפה לא נמצא בדיוק באמצע הקליפה הסימטריות נשמרת למה? כי שטח הקלפיה שקרוב לגוף יותרמושך אותו בכוח יותר חזק אבל מצד שני הוא שטח קטן יותר מהשטח שרחוק מהגוף ככה שזה נשאר סימטרי

 

[D a n n y b o y]

אוקיי...

אתם צודקים, זה כן מטעמי סימטריה.

 

[vizini]

אותה הבעיה קיימת גם במכניקת

הקוונטים. היא נפתרת שם ע"י "טאטוא האינסופים מתחת לשטיח" בצורה הידועה בשם רנורמליזציה.

 

[פלטרון]

תחשוב על זה ככה

נניח נקרב את כדור-הארץ והירח ככה שהמרחק בינהם יהיה 1 מטר. לפי מה שאתה הצעת - כוח המשיכה בינהם הוא G כפול מסת כדוה"א כפול מסת הירח חלק 1. אבל ... במסת כדור הארץ כללת גם את אלו שנמצאים הכי רחוק מהירח (משמע 1 מטר + קוטר כדוה"א ) ... ואותו הדבר בירח ... אז למה עבורם חישבת לפי 1 מטר מרחק, כאשר המרחק בינהם למעשה אלפי קילומטרים. ומכאן שאתה לא מודד את המרחק בין הנקודות הקרובות היותר ... אלא ... בכדור אפשר להניח (בקירוב !!) שאנחנו מודדים ממרכזו. בשאר הצורות - לא ממרכז המסה !!!! פלטרון

 

[voguemaster]

זה רק נראה ככה

כל הדיון על מרכזי מסה, כבודו מונח במקומו אבל יש דרך קלה יותר להסביר את העניין. פשוט מאוד, אולי לך זה נראה שיש מרחק 0 בין הכדורים אבל למעשה האטומים שמרכיבים אותם (או מולקולות, whatever), די רחוקים אחד מהשני. (מרחקים שלך נראים כמו 0 הם מרחקים עצומים בשבילם). גם אם היית יכול ליצור שני כדורים קשיחים במבנה כזה שמאפשר להם להתלכד אחד עם השני (קל מאוד), ומרכזי המסה שלהם היו מתלכדים, עדיין לא היית מקבל כוח אינסופי.

 

[פלטרון]

טעות !!

אין שום קשר לעובדה שהמרחקים יחסית לגודל האטומים הם גדולים. התשובה הנכונה - כמו שהסברתי למעלה - מרחק לא נמדד בין 2 הנקודות הקרובות ביותר. פלטרון

 

[voguemaster]

נדמה לי שאתה טועה

וזה בעצם לא משנה אם אנחנו מדברים על אדם שנמצא בצד השני של כדו"א, יש מספיק אנשים וחומר שנמצא במרחק מטר מהירח, אם ניקח את הדוגמא שלך.

 

[פלטרון]

אני לא טועה ...

כמות החומר שנמצאת במרחק מטר אחד מהירח היא אפס מאופס יחסית לגודלו של כדה"א. כנ"ל לירח ... ובהקשר של הכדורים - נכון שתוכל למצוא כמה אטומים מהכדור הראשון, ועוד כמה אטומים מהכדור השני שהמרחק בינהם הוא "אפס" ( ברור שלא אפס ... יש בינהם דחייה חשמלית .. נראה לך שתוכל לקרב אותם כל-כך קרוב ) - אבל ... והנה למעשה הפיתרון לכל התעלומה - ידוע לכל שכוח חשמלי חזק בכמה סדרי גודל מכוח גרוויטציוני (או לפחות בין 2 אלקטרונים.. ומכאן למעשה בין כל 2 חיות שיש להם גם מטען וגם מסה - למשל אטומים ). מכיוון שהיחס הוא בפירוש לטובת הכוח החשמלי (דחייה) אז לא תוכל לקרב אותם מספיק קרוב כדי שתהייה משמעות לכוח המשיכה בין 2 האטומים. ומכאן - שלעולם לא תגיע למשהו שהוא באמת "מרחק אפס". האטומים - הם האטומים הכי קרובים ב-2 הכדורים מהשאלה המקורית. פלטרון

 

[אחמס1]

את/ה במקרה לומד/ת באורט ביאליק?

סתם נראה לי כי שם התחילו את זה עכשיו.