Astronomija i astrofizika 4 dummies - mala škola za velike interese

[BeerMan]

deya100 kaže:

Ali činjenica je da Mjesec kruži oko Zemlje a ne stoji. Kako znaš da bi rotacija oko osi stala kad bi prestalo Mjesečevo kruženje oko Zemlje i kako znaš da bi se Zemljina rotacija nastavila kad bi stala kružiti oko Sunca. Meni neka logika nalaže da bi se zbog inercije nastavili rotirati i Mjesec i Zemlja i to bi se događalo neko vrijeme dok Mjesec ne bi pao na Zemlju i onda skupa s njom na Sunce (pod pretpostavkom da je i Zemlja stala kružiti oko Sunca).
Mislim da je u jednom prijašnjem postu neko i objasnio zbog čega se Mjesečeva rotacija toliko usporila pa mu sad za jedan okret oko svoje osi treba točno koliko i za jednu orbitu oko Zemlje. Definitivno Zemlja ima nekakav utjecaj na Mjesečevu rotaciju kao i Sunce na Zemljinu ali činjenica je ipak da se u prostoru i jedno i drugo vrte oko svoje osi.
Koja je uopće razlika između rotacije Zemlje oko svoje osi i Mjesečeve rotacije oko svoje osi osim što se Zemlja rotira puno brže...?

Mjesečeva rotacija oko osi bi možda stala (iako još nisam na čisto s tim da li on rotira oko osi ili ne) ako bi prestao kružiti oko Zemlje zato jer očigledno magnetne sile ili gravitacija imaju jaču privlačnu silu na ovu stranu Mjeseca koju vidimo i uvijek ga tako podešavaju da on ne može Zemlji okrenuti "leđa" pa bi zato i prestao rotirati oko osi kada bi stao rotirati oko Zemlje jer mu ta sila nebi dala da se okrene na drugu stranu. Upravo zato njegova rotacija oko osi i traje točno koliko i rotacija oko Zemlje, a ne iz neke puke slučajnosti. Utjecaj Sunca na rotaciju Zemlje nema takav učinak jer se Zemlja okreće oko osi slobodno bez da je jedna strana više povezana sa Sunčevom gravitacijom od druge. Druga je stvar što bi u slučaju prestanka orbitalne vrtnje Mjesec poljubio Zemlju, odnosno Zemlja Sunce

[BeerMan]

Zbog čega ja smatram da se Mjesec ne okreće oko svoje osi? Zato što po mojoj logici tijelo ili objekt koji na svojoj putanji ili u stanju mirovanja zadržava svoj položaj, npr. licem prati smjer kojim se kreće, nema rotaciju oko svoje osi. Rotacija bi značila, promjena položaja objekta u odnosu na pravac njegovog gibanja ili promjena položaja objekta u smislu okretanja vertikalno, horizontalno i sl. u stanju mirovanja. Slučaj sa Mjesecom je da on uvijek prati svoju putanju istom stranom, dakle ne skreće pogled sa svoga puta, ne rotira se oko osi

[Caron]

BeerMan kaže:

tijelo ili objekt koji na svojoj putanji ili u stanju mirovanja zadržava svoj položaj, npr. licem prati smjer kojim se kreće

Baš zato što zadržava svoj položaj, licem NE prati smjer kojim se kreće ukoliko ta putanja nije baš pravac.

Ne kužim, zašto bi licem pratio smjer kojim se kreće? Osim ako ne rotira oko svoje osi.

To je kao da baciš loptu vertikalno prema gore, bez rotacije, a ona se na vrhu putanje okrene naopako kad krene padati natrag. Zašto bi to napravila?

Iako modeli znaju biti tako predstavljeni, gravitacijska sila između Zemlje i Mjeseca nije šipka, nije uže, niti se ponaša kao dvd ploča.

[BeerMan]

Caron kaže:

Baš zato što zadržava svoj položaj, licem NE prati smjer kojim se kreće ukoliko ta putanja nije baš pravac.

Ne kužim, zašto bi licem pratio smjer kojim se kreće? Osim ako ne rotira oko svoje osi.

To je kao da baciš loptu vertikalno prema gore, bez rotacije, a ona se na vrhu putanje okrene naopako kad krene padati natrag. Zašto bi to napravila?

Iako modeli znaju biti tako predstavljeni, gravitacijska sila između Zemlje i Mjeseca nije šipka, nije uže, niti se ponaša kao dvd ploča.

rekao sam licem da bude malo slikovitije i jasnije, ali to ne treba biti lice, može biti bilo koja strana tijela, bitno je da prati pravac kretanja s tom stranom, da ne mijenja položaj.
Lopta koja bi otišla gore vertikalno i počela padati, nema jednu putanju nego dvije, prva završava kad lopta dosegne najvišu točku, a zatim počinje druga putanja povratna, tako da položaj lopte prve putanje ne vrijedi za drugu putanju, dakle ne mora se okrenuti

A ono u tvojoj prvoj rečenici, razumijem što hoćeš reći...moram razmisliti. Nije mi u interesu da samo tražim argumente protiv nečije tvrdnje, jer možda ipak griješim.

[BeerMan]

S obzirom da se nema više što reći, moj zaključak je da Mjesec ima rotaciju oko svoje osi koju bih ja nazvao "pasivna rotacija", zato što su putanje svake točke na Mjesecu cijelo vrijeme međusobno jednako udaljene, ne približavaju se, ne udaljavaju i ne sijeku pa se stvara dojam da nema rotacije, za razliku od Zemljine rotacije koja je aktivna

[vamvam]

BeerMan kaže:

Zbog čega ja smatram da se Mjesec ne okreće oko svoje osi? Zato što po mojoj logici tijelo ili objekt koji na svojoj putanji ili u stanju mirovanja zadržava svoj položaj, npr. licem prati smjer kojim se kreće, nema rotaciju oko svoje osi. Rotacija bi značila, promjena položaja objekta u odnosu na pravac njegovog gibanja ili promjena položaja objekta u smislu okretanja vertikalno, horizontalno i sl. u stanju mirovanja. Slučaj sa Mjesecom je da on uvijek prati svoju putanju istom stranom, dakle ne skreće pogled sa svoga puta, ne rotira se oko osi

Zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi kroz njegovu sredinu.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10 metara dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10 km dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10000 km dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 384000 km dalje od njegove sredine.

Ovo zadnje je rotacija Mjeseca oko osi koja prolazi središtem Zemlje.

Ako ti ni to nije jasno onda napravi eksperiment. Uzmeš tavu. Tava ima dugačku ručku. Na kraju ručke se nalazi rupa. Kroz tu rupu provučeš prst i zavrtiš tavu. Dok se tava vrti oko tvoga prsta, pokušaj sebe uvjeriti da se tava ne vrti.

[BeerMan]

vamvam kaže:

Zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi kroz njegovu sredinu.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10 metara dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10 km dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 10000 km dalje od njegove sredine.

Sada zamisli da Mjesec rotira oko osi koja prolazi 384000 km dalje od njegove sredine.

Ovo zadnje je rotacija Mjeseca oko osi koja prolazi središtem Zemlje.

Ako ti ni to nije jasno onda napravi eksperiment. Uzmeš tavu. Tava ima dugačku ručku. Na kraju ručke se nalazi rupa. Kroz tu rupu provučeš prst i zavrtiš tavu. Dok se tava vrti oko tvoga prsta, pokušaj sebe uvjeriti da se tava ne vrti.

ovo zadnje je os orbite kojom Mjesec kruži oko Zemlje, a ne Mjesečeva os. Možda nisi shvatio/la oko čega se ovdje vodi mučna rasprava

[vamvam]

BeerMan kaže:

ovo zadnje je os orbite kojom Mjesec kruži oko Zemlje, a ne Mjesečeva os. Možda nisi shvatio/la oko čega se ovdje vodi mučna rasprava

Mučna rasprava se vodi oko tvog inzistiranja da rotacija oko osi koja se nalazi van tijela koje se rotira nije prava rotacija nego neka "pasivna" rotacija.

Svako tijelo koje se rotira, bez obzira oko koje osi, je okrenuto u smjeru gibanja/rotiranja (baš kao što je okrenuto i prema svim drugim smjerovima). Ako mi ne vjeruješ, ispruži ruku, okreni dlan prema lijevo ili desno i počni se okretati u smjer dlana. Vidjet ćeš da se vrtiš oko svoje osi, a tvoj dlan je stalno okrenut u smjeru gibanja. Ako se tijelo giba u nekom smjeru, bez obzira da li se rotira ili ne, stoji, ubrzava, trči ili skače, postoji taj smjer u kojem se giba i svatko može tvrditi da je tijelo okrenuto baš u tom smjeru.

[BeerMan]

vamvam kaže:

Mučna rasprava se vodi oko tvog inzistiranja da rotacija oko osi koja se nalazi van tijela koje se rotira nije prava rotacija nego neka "pasivna" rotacija.

ono što je mene zbunjivalo je to što sam ja mislio da Mjesec samo putuje oko Zemlje, a ne rotira oko sebe zato što kad zamislimo da je njegova orbita oko Zemlje kao kružna vodilica na kojoj je on fiksiran i ne može se rotirati oko svoje osi, čini se da nema rotacije, ali kad malo bolje razmisliš onda se vidi da on ipak rotira sinhrono sa svojom putanjom i da mu zakrivljenost putanje daje točno toliko prostora da napravi jednu rotaciju oko sebe dok istovremeno napravi jedan krug oko Zemlje.
Već sam zasićen ovom temom tako da mislim da je to sve što imam za reći

[vamvam]

BeerMan kaže:

ono što je mene zbunjivalo je to što sam ja mislio da Mjesec samo putuje oko Zemlje, a ne rotira oko sebe zato što kad zamislimo da je njegova orbita oko Zemlje kao kružna vodilica na kojoj je on fiksiran i ne može se rotirati oko svoje osi, čini se da nema rotacije, ali kad malo bolje razmisliš onda se vidi da on ipak rotira sinhrono sa svojom putanjom i da mu zakrivljenost putanje daje točno toliko prostora da napravi jednu rotaciju oko sebe dok istovremeno napravi jedan krug oko Zemlje.
Već sam zasićen ovom temom tako da mislim da je to sve što imam za reći

to mi je jasno. Zato sam ti pokušao dočarati situaciju i problematiku sa onom pričom o osi rotacije koja može biti bliže ili dalje centra tijela.

A to da su forumske diskusije muka također znam. No, što te ne ubije, psihički te sjebe.

[granny-smith]

BeerMan kaže:

Ispupčenje je možda nastalo nekad dok je Mjesec imao rotaciju ili je uzrokovano kruženjem oko Zemlje

Aha. Je li i Zemljino ekvatorijalno ispupčenje uzrokovala gravitacija Mjeseca? Ako je, kako ono može biti tako geometrijski globalno precizno (ako zanemarimo geoidne anomalije) dok Mjesec koleba u odnosu na Zemljinu ekvatorijalnu ravan?

[Sigmund]

Zašto meteori ulaze u Zemljinu atmosferu brzinama između 10 i 20 km u sekundi? Može li ta brzina biti manja ili veća i zašto? I zašto komete imaju znatno veću brzinu (oko 50 km u sekundi)?

[Frogger]

Meteori dolaze iz asteroidnog pojasa, što definira razliku potencijala u odnosu na orbitu Zemlje. To se pretvara u kinetičku energiju, a onda se tu još pribraja (ili oduzima) razlika brzina, u principu da li Zemlja nalijeće na njih pa je frontalni sudar ili bježi pa je sudar zguza. To onda daje raspon brzina pri ulasku u atmosferu koji si naveo. Da bi bilo drugačije, meteor bi morao dolazit iz nekog drugog izvora.
Za komete vrijedi ista priča, samo šta oni dolaze iz Oortovog oblaka koji je puno dalje pa je i veća razlika potencijalnih energija, stoga i veća kinetička pri ulasku u atmosferu. Takorekuć, pad na Zemlju s veće visine.

[C. F. Gauss]

Sigmund kaže:

Zašto meteori ulaze u Zemljinu atmosferu brzinama između 10 i 20 km u sekundi? Može li ta brzina biti manja ili veća i zašto? I zašto komete imaju znatno veću brzinu (oko 50 km u sekundi)?

Inace, meteori ulaze u atmosferu sa minimalno 11 km/s i maksimalno 72 km/s (ekstrasolarni objekti mogu biti i brzi, ali je kolizija zemlje sa takvim objektima malo vjerojatna). Imas ovdje objasnjenje, ako te interesira, mozes lagano izracunati na papiru (to smo radili jos na tehnickoj gimnaziji).

Inace, izvor kometa je 1.000 do 100.000 puta dalje udaljen od zemlje nego odakle dolazi vecina asteroida (pojas izmedju Marsa i Jupitera, Ceres je sve to trebao pobrati i postati planeta, ali mu Jupiter neda). Oortov oblak sdruge strane predstavlja rub utjecaja sunceve gravitacije naspram susjednim zvijezdama (ovako za laika, da me sad ne pobije odmah neki astrofizicar...).

[Sigmund]

Hvala na odgovorima. Sad mi je malo jasnije. Ima logike da su komete brže jer duže akceleriraju prema suncu. Ali nije mi jasno zašto minimalna brzina ulaska meteora mora biti jednaka drugoj kozmičkoj brzini (escape velocity - kako se to uopće kaže na hrvatskom - na wikipediji kaže "brzina oslobađanja"; je li to ispravan naziv?)? Je li to i minimalna brzina ulaska bilo kojeg objekta u atmosferu - npr. svemirskog broda ili sonde koji se vraćaju na Zemlju? Ovisi li ta brzina o zemljinoj gravitaciji, a ako da, znači li to da je brzina mnogo veća za tijelo koje pada npr. na Sunce ili Jupiter, jer su oni masivniji?

[C. F. Gauss]

Sigmund kaže:

Hvala na odgovorima. Sad mi je malo jasnije. Ima logike da su komete brže jer duže akceleriraju prema suncu. Ali nije mi jasno zašto minimalna brzina ulaska meteora mora biti jednaka drugoj kozmičkoj brzini (escape velocity - kako se to uopće kaže na hrvatskom - na wikipediji kaže "brzina oslobađanja"; je li to ispravan naziv?)? Je li to i minimalna brzina ulaska bilo kojeg objekta u atmosferu - npr. svemirskog broda ili sonde koji se vraćaju na Zemlju? Ovisi li ta brzina o zemljinoj gravitaciji, a ako da, znači li to da je brzina mnogo veća za tijelo koje pada npr. na Sunce ili Jupiter, jer su oni masivniji?

U fizici kad racunas brzinu necega sto bacis od sebe, racun "u rikverts" daje iste rezultate. Na primjer, bacim kamen od sebe okomito u zrak 10m/s (pustim iz ruke na visini glave), past ce mi na glavu opet sa tocno 10m/s (ako zanemarimo otpor zraka odn. uzmemo mjesec ili drugi objekt bez atmosfere) - i btw let prema gore traje tocno isto tako dugo kao let/pad prema dole (gibanje je identicno, ko da snimis film kako objekt koci od 10m/s na 0m/s i stanes snimanje pa film igras rikverts pa kamen pada sa najvise tocke od 0m/s na (-)10m/s i dobis tocno isti film ko da si snimio film kako kamen pada).

Dakle, bacimo kamen tako da se ne vrati - ili neki kamen padne od tamo gdje smo prvog bacili, ista stvar - zemlja ce onog prvog kociti od 11,2km/s na nulu (na bezkonacno velikoj udaljenosti) a onog sto sa bezkonacne udaljenosti padne na zemlju ubrzati na 11.2 km/s. Moze i par posto manje posto ne padnu bas sa bezkonacne udaljenosti, ali nije velika razlika dali padne sa udaljenosti Neptuna ili Andromede ili dalje (gledano "u rikverts": ne trebas puno brze baciti da bi bacio do Andromede umjesto Neptuna, kad ignoriramo gravitaciju sunca odn. drugih velikih objekta blizu putanje).

Sonde (predpostavljeno da su im "kocnice u kvaru"), ako su bile u orbiti zemlje, se mogu vratiti manjom brzinom (nesto ih je moralmo minimalno kociti da bi opet usle u atmosferu, na primjer zadnji ostaci atmosfere u niskim orbitama), min. 7.9km/s - ali sto duze pisem sve sam si manje siguran da li sam u pravu sa svim tim objasnjenjima, na kraju sam ipak postao informaticar a ne fizicar.

Da, na Jupiteru ili suncu su te brzine puno vece.

[Sigmund]

thnx Gauss.
Zna li netko je li u Hrvatskoj ili široj regiji bilo zabilježenih padova megakriometeora?
Zanimljiva stvar u vezi s njima jest da ih, kako se čini, do prije 200-tinjak godina uopće nije bilo, a da ih u zadnjih 30-ak godina ima sve više. Nitko ne zna zašto. A nitko ne zna ni kako nastaju.
U zadnje vrijeme postavljam pitanja o asteroidima, meteorima i sličnim stvarima, jer čitam jednu ovu vrlo zanimljivu knjigu:

Peter T. Bobrowsky, Hans Rickman (eds.): Comet/Asteroid Impacts and Human Society - An Interdisciplinary Approach. Springer, 2007.

[C. F. Gauss]

U Italiji i Austriji (stanje 2006), za dalje neznam (Martinez-Frias, J., & Delgado Huertas, A.: Megacryometeors: Distribution on Earth and Current Research, imas PM). Ili imas tu kraci paper.

Sigmund kaže:

Peter T. Bobrowsky, Hans Rickman (eds.): Comet/Asteroid Impacts and Human Society - An Interdisciplinary Approach. Springer, 2007.

Jer u toj knjizi pisu o kronici redovnika i kronista Gervase of Canterbury godine 1178, gdje mozda opisuje veci impact na mjesecu? (neko vrijeme se spekuliralo da su vidli live nastanak kratera Giordana Bruna (posto je okom vidljivo jako mlad), ali danas se zna da ipak nisu)

A o mitu kelta o vatri sa neba i hipot. Chiemgau-impactu? Vec opovrgnuto (Chiemgau-impact) no opet interesantan mit.

Ima nekoliko interesantnih izvora, koji se bi mogli povezati padom asteroida odn. male komete, bilo direktno ili preko tsunamija. Ja sam znao resersirati o tome nekad, nisam znao da postoji knjiga.

Inace, prvi zeljezni meteorit, koji je ozbiljno dokumentiran posto je postojao velik broj ocevidaca i koji je i pronadjen, pao je u Zagorju 1751 (pronadjeno dva komada 40 i 9 kg, veci danas u muzeji u Becu, sa ovog manjeg su lokalci kovali cavle ). To je bio prvi dokaz, da stvarno moze "pasti kamen sa neba samo tako" - i da od toga moze biti i koristi .

https://en.wikipedia.org/wiki/Hraschina_meteorite

[granny-smith]

C. F. Gauss kaže:

Dakle, bacimo kamen tako da se ne vrati - ili neki kamen padne od tamo gdje smo prvog bacili, ista stvar - zemlja ce onog prvog kociti od 11,2km/s na nulu (na bezkonacno velikoj udaljenosti) a onog sto sa bezkonacne udaljenosti padne na zemlju ubrzati na 11.2 km/s. Moze i par posto manje posto ne padnu bas sa bezkonacne udaljenosti, ali nije velika razlika dali padne sa udaljenosti Neptuna ili Andromede ili dalje (gledano "u rikverts": ne trebas puno brze baciti da bi bacio do Andromede umjesto Neptuna, kad ignoriramo gravitaciju sunca odn. drugih velikih objekta blizu putanje).

Onako inruitivno rečeno, ne bi li brzina bijega iz naše galaktike trebala biti za mnogo magnituda veća nego iz Sunčevog sustava, s obzirom da se radi o sumi gravitacije koja na okupu drži daleko veće mase? Eto, i čitav naš planetarni sustav je u galaktičkom kraku kao list na površini Amazona.

C. F. Gauss kaže:

Inace, prvi zeljezni meteorit, koji je ozbiljno dokumentiran posto je postojao velik broj ocevidaca i koji je i pronadjen, pao je u Zagorju 1751 (pronadjeno dva komada 40 i 9 kg, veci danas u muzeji u Becu, sa ovog manjeg su lokalci kovali cavle ). To je bio prvi dokaz, da stvarno moze "pasti kamen sa neba samo tako" - i da od toga moze biti i koristi .

https://en.wikipedia.org/wiki/Hraschina_meteorite

Ako sam dobro zapamtila, i legije Rimskog carstva djelomično imaju zahvaliti na kvaliteti svojih mačeva i oklopa željeznom meteoritu koji je jednom davno pao na području Austrije.

[C. F. Gauss]

granny-smith kaže:

Onako inruitivno rečeno, ne bi li brzina bijega iz naše galaktike trebala biti za mnogo magnituda veća nego iz Sunčevog sustava, s obzirom da se radi o sumi gravitacije koja na okupu drži daleko veće mase? Eto, i čitav naš planetarni sustav je u galaktičkom kraku kao list na površini Amazona.

Mislis, da li na kraj nisam uz "kad ignoriramo gravitaciju sunca odn. drugih velikih objekta blizu putanje" trebao dodati i "odn. kad ignoriramo masu cijele galaksije"...?

Neznam, gravitacija pada kvadraticno distancom, ali broj zvijezda na rubu galaksije (gdje zelimo "pobjeci") raste kubicno distancom. Ipak, intuitivno bi rekao da ne treba visoka brzina za bijeg od galaksije, posto je distribucija mase unutar nje jaaako rijetka, kad cemo se sudariti sa Andromedom na primjer, ni jedna zvijezda nece pogoditi drugu makar govorili o stotinu milijardi zvijezda. Ali kao sto rekao, neznam. Koliko znam, galaksija se bi zbog brzina solarnih sustava u njoj trebala raspasti Newtonovom mehanikom, ali posto se ne raspadne su izmislili dark matter...? To sve uzmi oprezno, poima nemam.

No, nevazno za ovo sto sam htio opisati, u takvim scenarijima predpostavljamo da postoji samo zemlja ili samo sunce ili sto vec.