فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

فیزیک و انرژی

مطالب در رابطه با فیزیک، انرژی، فلسفه علم، و مسائل مرتبط می باشد. برای راحتی مطالعه از تابلت یا PC استفاده شود

محلی برای نقد و گفتگوی علمی در خصوص مسائل مبتلابه با تکیه بر کاربرد آموخته های کلاسیک در تبیین و تشریح این مسائل. در این رابطه خواننده تشویق میشود که از دریچه دیگری به مسائل پیرامونی نگریسته و آنچه را میبیند و میشنود را به بوته نقد و آزمایش گذارد.

دنبال کنندگان ۱ نفر
این وبلاگ را دنبال کنید
بایگانی
آخرین مطالب

۷ مطلب در آذر ۱۳۹۴ ثبت شده است

۲۷
آذر

بحران بزرگ

اکثر مردم که عبارت بالا را دیده یا شنیده اند سری تکان داده و با استهزا از آن میگذرند.  شاید هم حق دارند زیرا زندگی روزمره خود را در خطری فوری نمیبینند.  اما صاحبان عقل را بفکر فرو میبرد که چه بحرانی ممکن است اینقدر بزرگ باشد که شایسته دلمشغولی ما باشد.  البته بحران هائی هست که برای خیلی حائز اهمیت است مثل بحران بیکاری، فساد همه گیر، بیماری، رکود، تورم، نبود امنیت شغلی و اجتماعی و .. خیلی چیز های دیگر.  اما همه و همه در مقابل آن بحران بزرگی که میخواهیم بگوئیم هیچ است و اصلاً بحران تلقی نمیشود.  این بحران بزرگ مربوط به کل سیاره زمین و حیات جانداران روی آن، از جمله انسان، است.  چون مراجع زیادی در این خصوص موجود است و رسانه ها اغلب در این زمینه اطلاعاتی داده اند، بد نیست این بار از زاویه دیگری و با نگاه دیگری آن را بررسی کنیم.

  شواهد بسیار زیاد علمی حکایت  از آن دارد که حدود 66 میلیون سال پیش سنگی آسمانی با قطری حدود چندین ده کیلومتر با زمین اصابت کرد و شدت آن چنان بود که برای مدتهای مدید زندگی را تقریباً از روی زمین محو کرد.  اگر انسانی در آن روزگار بر زمین میزیست به احتمال زیاد نسل او نیز مانند نسل اغلب جانوران بزرگ جثه آن زمان منقرض میگردید.  گفته میشود گودال بزرگ زیر دریا در خلیج مکزیک باقیمانده این زخم دیرینه است.  امروز در قرن 21 میلادی اگر چنین اتفاقی بخواهد روی دهد دیگر مثل قبل مرگ مفاجات نخواهد بود.  بشر امروز دارای چنان توانی است که اولاً سالها پیش از رسیدن این اجل معلق مسیر آن را در مراحل اولیه شناسائی و به دقت سیر آن را محاسبه مینماید.  ثانیاً، مجال کافی برای تدارک تجهیزات مناسب برای مقابله با چنین امری را داشته و به احتمال زیاد موشک هائی با بار مخرب به استقبال آن خواهد فرستاد تا بسیار پیش از نزدیکی به زمین آن را به قطعات ریز منفجر و از حیز انتفاع خارج سازد.  اما این کارساز خواهد بود؟

مسأله:  بنا بر قواعد مکانیک آسمانی، قطعات خرد شده کماکان مسیر اولیه خود را حفظ و برخورد مقدر شده عاقبت الامر اتفاق خواهد افتاد ولی به جای یک جسم بزرگ یکپارچه تعداد زیادی قطعات کوچکتر به زمین اصابت و امر مقرر شده سرانجام به واقعیت خواهد پیوست.  انسان کجا و اراده آسمانی کجا!  راستی که در این مسأله هزار نکته باریکتر از مو مکتوم است که کشف آن را بعهده شما خواننده تیزبین وامیگذاریم و منتظر اشارات شما هستیم.

باری، نتیجه مهمی که از اینجا حاصل میشود اینکه بشری که دارای چنین توانائی هست که سرنوشت محتوم و لایتغییر خود را تغییر دهد چگونه است که در قبال مظالمی که بر کره زمین رفته و میرود چنین مستأصل و ناتوان است؟  شاید نکته در این است که خود در ایجاد بسیاری از این مظالم دست داشته و خود متهم ردیف اول است!  که اگر زمین در معرض یک تجاوز خارجی قرار میگرفت خود بخود همه سرنشینان آن با یک دست متحد در صدد مقابله برمیآمدند.  پس طبق ضرب المثل معروف: "که از ماست که برماست" و یا "تو چون خود کنی اختر خویش را بد مدار از فلک چشم نیک اختری را"،بشر دوپا خود در ایجاد بحران بزرگ دست داشته است.  جنبه دیگری از این بی عملی را شاید بتوان به بطئی بودن فرایند هائی که به بحران زمین منجر شده است نسبت داد.  اما در هر حال ابعاد بحران به چنان درجه ای رسیده که دولت ها را مجبور به تشکیل نشست بین المللی و اتخاذ تصمیمات سخت، همچون روزهای گذشته، وادار کرده است.  انسان چون وقایع را با مقیاس زمانی مألوف خود میسنجد وقایع چند دهه گذشته را کند میپندارد در حالیکه اگر از دیدگاه زمین بنگرید این تحولات نه تنها سریع بلکه انفجاری است.  مثلاً جمعیت کره زمین از چند هزار سال پیش تقریباً ثابت بوده ولی طی یکی دو سده گذشته با شیب ملایم و این یکی دو دهه گذشته با شیب انفجاری به بالا صعود کرده.  درست است که ما از گازهای گلخانه ای شکایت داریم و مسبب افزایش دمای زمین و بسیاری تبعات دیگر قلمداد میکنیم.  و درست است که از کاهش جنگلها گلایه داشته و از پائین رفتن مداوم آبهای زیرزمینی و خشکیدن زمینها و همینطور خشکی لب و دهان مردم و عطش روزافزون آنها داد و فغان داریم.  اما یادمان باشد که همه اینها به خاطر تعداد زیاد آدم هاست.  آب کم میآوریم چون کشاورزی زیاد شده.  جنگل های بارانی را خشک میکنیم که کشت و زرع کنیم.  بخاطر چه؟  بخاطر دهان های زیادی که با رشد انفجاری زیاد و زیادتر میشود.  این نفوس دایم التزاید نه تنها آب و غذا میخواهد بلکه انرژی هم میطلبد.  و برحسب سرانه بسیار هم بیشتر از نیاکان ما میطلبد زیرا کیفیت زندگی ترقی کرده.  مصرف برق من به عنوان یک انسان نوعی امروز چقدر است و پدر من چقدر بوده و پدربزرگ من چقدر؟  جالب اینکه در 3 نسل پیش مصرف برق پدربزرگ های ما چیزی نزدیک صفر بوده بطوریکه در پایتخت، برق امین الضرب در خیابان امیرکبیر (موسوم به چراغ برق) به تازگی افتتاح و یکی دو شعله لامپ کم نور را در تعدادی از منازل اعیان روشن میکرده است.  ما کجا، آنها کجا؟!  گرمایش منازل آن دوران فقط به زیر یک کرسی محدود بوده و قسمت اعظم فضای خانه سرد بوده در حالیکه اکنون روز و شب کل فضای داخل باید در زمستانها گرم و در تابستانها سرد نگاهداشته شود.  به چه هزینه ای؟!  به هزینه گرم کردن سیاره زمین!   صد سال پیش شاید فقط یکی دو اتوموبیل در کل این سرزمین موجود بود و آلودگی هوا از غرائب بشمار میرفت.  اما اکنون چه؟  آیا آلودگی هوا مجالی برای تنفس باقی گذاشته؟  و مهمتر از همه اینکه مصرف این همه انرژی چه برای تولید برق و چه برای حرکت بی هدف این همه وسایل نقلیه همه و همه باعث افزایش دمای متوسط کره زمین در این مدت بسیار کوتاه شده است.  آیا این ضیافت انرژی دوام خواهد آورد؟  این همه که در رسانه ها گفته میشود سهم مصرف آب مردم فقط 5 تا 10 درصد است نوعی دادن آدرس غلط است.  مگر 90 تا 95 در صد باقی برای مصرف آب برای مردم کره مریخ است؟  بیشک 100 درصد مصرف آب برای مردم است اما از راه های مختلف.  حتی آبی که در نیروگاه ها مصرف میشود آن نیز نهایتاً برای تولید برق برای همین مردم است و دادن اطلاعات غلط باعث حل مشکل نشده بلکه صد گره دیگر نیز علاوه میکند.  واقعاً چگونه میشود سوء تفاهمات را برطرف و اصل قضایا را بر مردم عرضه کرد؟  آیا هنگامی که آتشسوزی ناشی از باز بودن شیر گاز است باید آن را گشوده تر کنیم تا آتش گسترده تر شود؟  یا اینکه برعکس، اولین اولویت بستن شیر گاز و کنترل از مبداء است؟  آیا عقل غیر از این حکم میکند؟!  پس خوبست کارشناسان هم واقعیات را آنچنانکه هست بیان کرده از مجامله بپرهیزند و روند واگرای فرآیندهای زمینی را آنطور که هست نشان دهند.  در حالیکه بشر، آینده محتوم و مقدر خویش را قادر است به مدد خرد و دانش تغییر دهد دیگر بهانه ای برای بی عملی در قبال بحران بزرگ زمین ندارد.  تازه آنهم بحرانی که دست ساخته خودش بوده و سرنوشت و تقدیر در آن راهی ندارد.   آیا بالاخره از گذشته درس میگیریم؟؟

  • مرتضی قریب
۲۳
آذر
دریافتshielding-2-1 PI number
حجم: 690 بایت
توضیحات: محاسبات مونت کارلو: محاسبه عدد پی

Pi number-2
حجم: 1.05 کیلوبایت

 -4 Pi numb
حجم: 1.07 کیلوبایت

Pi number -3
حجم: 1.16 کیلوبایت

PI number -5
حجم: 1.42 کیلوبایت

PI number -6
حجم: 1.08 کیلوبایت

اکتیویته

عنوان: اکتیویته
حجم: 1.41 کیلوبایت

قبض برق
عنوان: قبض برق
حجم: 877 بایت

سال کبیسه
عنوان: سال کبیسه
حجم: 506 بایت

طیف شکافت
عنوان: طیف شکافت
حجم: 1.7 کیلوبایت

انتگرال 1
عنوان: انتگرال 1
حجم: 1.05 کیلوبایت

انتگرال 2
عنوان: انتگرال 2
حجم: 935 بایت

انتگرال 3
عنوان: انتگرال 3
حجم: 1.08 کیلوبایت

انتگرال 4
عنوان: انتگرال 4
حجم: 1.26 کیلوبایت

عدد اول
عنوان: عدد اول
حجم: 647 بایت

  • مرتضی قریب
۲۰
آذر

"پیش دادن" به سبک قدیم و فکر کردن به سبک جدید

همانطور که اشاره شد، نسبت سطح به حجم اجسام اینجا نیز اهمیت خود را نشان میدهد.  در مورد مطلب قبلی (جرم بحرانی) با کوچکتر شدن این نسبت حرکت بسمت ایجاد جرم بحرانی برای وقوع واکنش زنجیری خود-کفا تسهیل میگردید.  اما در اینجا، برعکس، بزرگ بودن این نسبت باعث تسهیل در جداسازی سره از ناسره میگردد.  در کشاورزی حین برداشت محصول مقداری هم خاک و خاشاک ناخواسته همراه محصول اصلی برداشت میشود که در گذشته ها که این صنایع جانبی بسته بندی  و غیره مانند امروز نبود محصول بصورت فله همراه گرد و خاک به مصرف کننده تحویل میشد.  لذا در منزل تمیزکاری نهائی توسط کدبانوی خانه و وردست ها تکمیل میگردید.  فرض کنید مطلب در مورد لپه است که در یک سینی ریخته ایم.  با پیش دادن ذرات خاک که در عمل کوچکتر از دانه های لپه است در قسمت بالای سینی برجای میمانند در حالیکه دانه های لپه به بخش فرودست سینی میلغزند.  خانه دار با فوت کردن یا دست کشیدن زوائد بخش بالادست سینی را بیرون ریخته و مجدداً عمل پیش دادن را تکرار و تکرار میکند.  تا سرانجام با تقریب خوبی به پاکیزگی آنچه برجای مانده رضایت دهد.  چه چیز باعث این جداسازی شد؟!  ذرات ریز خاک چون کوچکترند لذا داری نسبت سطح به حجم بزرگتری بوده و از اینرو نیروی اصطکاک لغزشی، هنگام سر خوردن روی سینی، بر نیروی سنگینی چربیده و ذرات ریز در بالادست های سینی برجای میمانند.  توجه کنید که اصطکاک با سطح و سنگینی با حجم متناسب است!  نکته جالبی که شاید دقت کرده باشید اینکه برجای ماندن ذرات خاک در بخش بالائی سینی خود دارای طیفی است که ذرات بسیار نرم (بیشترین سطح به حجم) در فوقانی ترین بخش سینی و همینطور دانه بندی های بزرگتر در پائین دست تر سینی توزیع شده اند.  شاید بتوانید آن را یک توزیع پیوسته قلمداد کنید.  در هر حال اجرام بزرگ (لپه ها) در پائین دست ترین بخش سینی جمع آوری میشود.  ضمناً، کدبانو با تنظیم شیب سینی نسبت به افق با مهارت ( و بطور غریزی) ضریب جدائی را تنظیم میکند.  چه اینکه اگر سینی را زیاده افقی یا عمودی بگیرد کار خراب میشود. 

  اما خبر خوش اینکه اگر به جای لپه، لوبیا یا نخود داشته باشیم فرایند جداسازی از این هم سریعتر پیش میرود.  گرد بودن نخود و لوبیا باعث غلتیدن آنها نیز میشود و علاوه بر لغزش چرخیدن هم اضافه میشود.  میدانیم که اصطکاک غلتشی بسیار کوچکتر از اصطکاک لغزشی بوده و لذا این حبوبات در پائین آمدن با اصطکاک بسیار کمتری روبرو اند و لذا جداسازی با راندمان بیشتری صورت میگیرد.  یادآور میشویم که امروزه اتصال محور با چرخ گردان بکمک بلبرینگ اصطکاک لغزشی به غلتشی تبدیل میشود تا حرکت با اصطکاک کمتر انجام شود. 

توجه:  در خلال توضیحات، از اصطلاحاتی نیز استفاده کردیم که شاید در جاهای دیگر دیده اید.  اصطلاحاتی مثل تکرار، تقریب خوب، جداسازی، طیف، توزیع (پیوسته و ناپیوسته)، ضریب جداسازی، راندمان ...  . سعی کنید معنی و مقصود از آنها را بخاطر بسپارید.

  • مرتضی قریب
۱۱
آذر


پی نوشت برای "غبار روی شیشه"

ما در مطلب قبلی خود شیشه را به عنوان مثال انتخاب کردیم زیرا غبار روی آن بهتر دیده میشود والا غبار روی همه چیز مینشیند خواه افقی باشد خواه عمودی، خواه عایق باشد خواه رسانا.  لذا مسأله چندان به رسانا یا عایق بودن سطح مورد نظر بستگی ندارد گو اینکه به نوعی به پدیده الکتریسیته ربط پیدا میکند.  در اصل ملکولها از نظر توزیع بار الکتریکی کاملاً متقارن نیستند و همین باعث نوعی جاذبه برقی بین ملکولی میشود که به نیروی بین ملکولی یا نیروی "واندروالس" مشهور است.  بنابراین این چسبندگی همیشه وجود داشته و دارد منتها اگر نیروی گرانش زمین غالب باشد اغلب به نظر نمیآید.  این نیرو اگر مابین ذرات خود ماده باشد به نیروی التصاقی ( cohesion ) و اگر بین دو ماده مختلف باشد به نیروی اتصالی ( adhesion) معروف است. 

  چسبندگی غباری که روی شیشه مینشیند ناشی از نیروی  اتصالی بین غبار و شیشه است.  اگر نیروی وزن غبار چندان زیاد نباشد همچنان به سطح شیشه چسبیده و به پائین سر نمیخورد.  اما اگر به اندازه کافی بزرگ باشد، نیروی وزن بر نیروی چسبندگی غلبه کرده و سقوط میکند.  در تحلیل نهائی این فقط ذرات ریز (غبار) است که روی شیشه اتوموبیل چسبیده باقی میماند و مثلاً هیچگاه توپ فوتبال به شیشه چسبیده نخواهد ماند.  اینجاست که پای مطلبی به میان میآید که قبلاً در مطالب پیشین به اندازه کافی بحث شده بود: نسبت سطح به حجم !

  نیروی وزن متناسب است با حجم و لذا توان سوم ابعاد (مثلاً شعاع).  اما نیروی چسبندگی، مثل همه واکنش های شیمیائی، وابسته است به سطح و لذا توان دوم ابعاد.  پس برای ذرات باندازه کافی ریز نیروی چسبندگی بر وزن غلبه کرده و غبار ریز همچنان خود را به سطح چسبیده نگاه میدارند.  اتفاقاً اگر سطح شیشه مرطوب باشد شدت چسبندگی بیشتر میشود.  اگر سطح شیشه خشک باشد با تلنگری که میزنیم ذرات بزرگتر فرو میریزند اما کوچکتر ها دوام میآورند (قرینه دیگری بر اینکه آنها که بیش  از توان خود بزرگ میشوند زودتر فرومیریزند!).  حال در وضعی هستیم که شاید بتوانیم یک پدیده جالب که در کودکی شاهد بوده ایم تعلیل کنیم.

  در گذشته ها  حبوبات که به این تمیزی در بازار است نبود، مادر بزرگ ها در یک سینی بزرگ آن را "پیش" میدادند و تمیز ها را از خس و خاشاک جدا میکردند.  مادر بزرگ ها بدون اطلاع از فیزیک کلاسیک چگونه بدین کار موفق میشدند؟  علت این جداشدن در چیست؟ اگر پی بردید در بحث ما شرکت کرده و بنویسید.

  • مرتضی قریب
۰۹
آذر

غبار روی شیشه پنجره یا شیشه اتوموبیل

اغلب برخورد ما با پدیده ها بصورتی است که آنها را واضح و مبرهن می انگاریم.  در صورتی که واقعاً اینطور نیست و اگر به کنه پدیده ها نگاه کنیم چندان هم واضح و مبرهن نیست.  البته این نوع نگاه در مسایل اجتماعی و فرهنگی نیز تسری دارد که مشکلات زیادی را هم به همراه دارد.  در هر حال یکی از این موضوعات همین مطلب حاضر  است که چرا غبار روی شیشه در اثر سنگینی خودش سر نمیخورد و به پائین سقوط نمی کند!  ولی ما چون به این مشاهده عادت کرده ایم برایمان عادی مینماید.  اگر به نوعی با بزرگنمائی به سطح شیشه نگاه کرده و غبار را معاینه کنیم، ملاحظه خواهیم کرد که تقریباً از گلوله های کروی شکلی تشکیل شده که روی سطح شیشه چسبیده است.  اگر با انگشت ضرباتی به شیشه وارد کنیم ذرات درشت تر فرو میریزد اما ریزتر ها همچنان چسبیده اند مگر اینکه بکمک پارچه پاک شوند.  چرائی این مسأله به نوعی بطور غیر مستقیم به مطلب گذشته ما در خصوص جرم بحرانی هم مربوط میگردد.  قدری به آن فکر کنید تا در مطلب بعدی چرائی آن را توضیح دهیم.

  • مرتضی قریب
۰۴
آذر

یادداشتی بر  "وزن شما روی خورشید"

ضمن تشکر از دوستانی که زحمت کشیده همفکری کرده و جوابهای درخوری هم دادند، اکنون به توضیحات بیشتر در مورد مطلب قبلی و پاسخ به پرسش های مطروحه می پردازیم.

1- وزن ما روی خورشید درحالتی که به یک ستاره نوترونی تبدیل شده باشد چقدر است؟

ابتدا یاد آور شویم که درجه بزرگی برای قطر اتم = 1010 /1 و برای قطر هسته =  1015  /1 متر میباشد یعنی شعاع اتم  105 برابر شعاع هسته است.   لذا اگر ماده آنقدر فشرده شود که تحت فشار، مدارات الکترونی روی هسته سقوط کند اولاً به علت مساوی بودن بارهای مثبت و منفی و ترکیب الکترونها با پروتونها، نتیجه حاصل ماده ای تحت نام ماده نوترونی به وجود خواهد آمد که فقط زیر فشار های فوق العاده بالای گرانش ستارگان پرجرم هنگام تعطیلی کارخانه تولید انرژی آنها امکانپذیر است.  دوم آنکه، حجم ماده به دلیل تناسب با توان سوم ابعاد، به نسبت 3( 10) یعنی  1015 برابر کوچکتر شده و بهمین نسبت چگال تر میگردد زیرا نوترونها بی بار بوده در همسایگی هم دوام میآورند.  به عبارت دیگر یک قاشق چایخوری آب (حدود یک سی سی )  در چنین شرایطی جرمی معادل یک میلیارد تن خواهد داشت (جرم چندین میلیون جامبو جت های فوق بزرگ!).  در این استحاله جرم کل همچنان ثابت است و فقط شعاع ستاره کوچک میشود.  چقدر؟! : طبعاً  105 برابر.  لذا برای خورشید ما شعاع فعلی  700000 کیلومتر به فقط 7 کیلومتر تقلیل میابد.

  اکنون اگر از رابطه ای که برای g  ارائه دادیم کمک بگیریم، چون مخرج کسر با توان دوم شعاع متناسب است لذا شتاب گرانش سطحی خورشید  2( 105 ) یا 1010  برابر بزرگتر از حالت عادی خود میشود.  با توجه به مقدار کنونی 270 متر بر مجذور ثانیه، مقدار جدید:

g (sun-neutron state) = 270 X 1010 m/s2

     یا به عبارت دیگر برابر   2.7X 1012  m/s2  میشود.  این عددیست فوق العاده بزرگ و اگر جرم شما 100 کیلوگرم باشد، وزن شما روی خورشید حالت نوترونی برابر       27X 1012  kgf خواهد شد.  و یا اگر برحسب تن حساب کنیم معادل حدود 30 میلیارد تن خواهد شد.  طبعاً بودن زیر پرس های غول پیکر زمینی بسی گواراتر از این فشار است (شاید البته تنها فشار زندگی تا حدی با این قابل مقایسه باشد!).

 

نکته:  آیا در این حالت نوترونی نور کماکان قادر به ترک ستاره هست؟

میتوان نشان داد که برای سیاهچاله شدن هنوز باید خورشید از این هم که هست کوچکتر شود.  سرعت خروج از جاذبه یک جرم آسمانی از رابطه زیر بدست میآید (تمرین: از قانون بقای انرژی آن را ثابت کنید):

  2GM/R ).5 = Vesc)

Vesc  در آن سرعت خروج میباشد. 

برای اینکه نور قادر به خروج نباشد، سرعت خروج را در رابطه فوق برابر سرعت نور قرار داده و شعاع لازم را بدست میآوریم.  این شعاع که به شعاع شوارتزشیلد نیز مشهور است به سادگی برابر  2.9 کیلومتر استخراج میشود.  فقط اگر با جرم فعلی، شعاع خورشید از این کوچکتر شود تبدیل به سیاهچاله شده نور قادر به گریز از آن نیست!  بنابراین پاسخ ما این است که از این خورشید نوترونی کماکان نور میتواند از آن بگریزد.

 

2- چرا در ایستگاه فضائی بی وزنی حاکم است؟

با اینکه مدار ایستگاه های فضائی در چندصد کیلومتری سطح زمین است معهذا بی وزنی کامل در داخل آنها برقرار است.  از سوی دیگر، طبق رابطه ای که برای شتاب جاذبه قبلاً نوشتیم، میدان جاذبه در اطراف زمین به هیچ وجه کوچک نبوده (چه رسد صفر) و نظراً در بینهایت به صفر میرسد.  ظاهراً تناقضی وجود دارد ولی واقعاً هیچ تناقضی نیست!  اصلاً لازم نیست به فضا رفته تا بی وزنی را تجربه فرمائید.  همینجا در نزدیکی خودمان نیز میتوانید آن را بیازمائید.  کافیست وارد آسانسور در طبقات فوقانی منزل شده دستور فرمائید کابل آن را پاره کنند.  برای لحظاتی شما هم طعم شیرین بی وزنی را تجربه خواهید کرد، البته اگر پایان تراژیک آن را پذیرا باشید.  هرچه ساختمان مرتفع تر باشد این لحظات خوش ثانیه های بیشتری دوام میآورد.  طی این مدت شما در دستگاه مختصات وابسته به آسانسور کاملاً بدون وزن هستید ولی نسبت به زمین زیر پا همچنان وزن دارید.  یادآور میشویم که آسانسور ساقط شونده یک دستگاه شتابدار است که طبعاً قوانین نیوتون در آن کارساز نیست ( اصطلاحاً دستگاه اینرسیال نیست).  اما ایستگاه فضائی مانند همه ماهواره ها در حال یک سقوط بی پایان بسمت زمین (و لذا دستگاه شتابدار) است و خوشبختانه برخوردی هم به زمین ندارد.  از همین رو فضانوردان مقیم آن تا هر چند وقت که بخواهند از این سقوط دائمی و لذا بی وزنی لذت خواهند برد.  اتفاقات بسیار جالب دیگری هم را شاهد خواهید بود که چون قبلاً بطور مشروح در جای دیگری گفته ام تکرار نخواهم کرد.

نتیجه اخلاقی:  لذت چند ثانیه ای داخل آسانسور ساقط شونده قیاس از لذت دنیا پرستان است.  لذت جاودانی داخل ایستگاه فضائی قیاس از لذت آخرت اندیشان است!

  • مرتضی قریب
۰۳
آذر

وزن شما روی خورشید چقدر است؟

وزن از جنس نیروست و لذا حاصلضرب جرم در شتاب است.  یعنی:

P= m . g
که در آن  m  جرم جسم و   g شتاب جاذبه است که روی کره زمین ما برابر    9.8 متر بر مجذور ثانیه است.   این شتاب جاذبه ناشی از گرانش جرم سماوی بوده و طبق رابطه زیر با جرم و شعاع جسم فلکی نتناسب است:

g=G.M/R2

 که در آن G  ثابت جهانی گرانش و برابر  6.67E-11 در آحاد   SI  میباشد.  با قرار دادن جرم زمین ( 5.97E24 کیلوگرم) و شعاع زمین ( 6370 کیلومتر) در رابطه فوق مقدار شتاب جاذبه روی کره زمین دقیقاً  9.8 متر بر مجذور ثانیه بدست میآید.  اکنون اگر اطلاعات خورشید را در آن قرار دهیم یعنی    2.0E30  کیلوگرم و   700000  کیلومتر، شتاب جاذبه روی سطح خورشید چنین بدست میآید:

g (sun) = 270 m/s2

ملاحظه میشود که شتاب جاذبه روی خورشید حدود  30 برابر بزرگتر از آن زمین ما میباشد.  از آنجا که جرم یک جسم توده موجود در آن بوده و ربطی به محل قرار گرفتن آن ندارد، لذا نتیجه میشود که مثلاً یک آدم 100 کیلوئی روی زمین در روی خورشید حدود 3 تن وزن پیدا میکند.  اشتباه نشود!  وقتی میگوئیم آدمی با وزن 100 کیلو با تساهل منظورمان وزن 100 کیلوگرم نیروست.  این نیرو روی سطح خورشید حدود 30 برابر بیشتر میشود.  لذا اگر از آسیب حرارت خورشید صرفنظر و فرض کنیم سطح آن نیز جامد است در این صورت ایستادن آدمی با جرم 100 کیلوگرم روی خورشید بسیار سخت بوده چه رسد به راه رفتن روی آن!  مثل آن میماند که روی زمین خودمان آدمی را زیر بار 2900 کیلو بار قرار دهیم!!

اما چند پرسش جالب برای شما:

1- اگر خورشید تبدیل به یک ستاره نوترونی شود در این صورت وزن شما چقدر میشود؟

2- در داخل ایستگاه فضائی که خیلی هم دور نیست چرا وزن ناگهان ناپدید میشود؟

  • مرتضی قریب