ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΟ ΣΥΜΠΑΝ

[ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΜΠΑΦΑΣ]

ΥΠΑΡΧΕΙ Η ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΟ ΣΥΜΠΑΝ?
Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα μόνο υλικό σώμα στο διάστημα και ότι ισχύουν οι φυσικοί νόμοι που ξέρουμε. Βάσει του πρώτου αξιώματος της αδρανείας του Νεύτωνος εάν καμμία δύναμη δεν ασκείται επί του σώματος τότε αυτό θα ακινητεί ή θα κινείται ευθυγράμμως και ισοταχώς.
Ενας παρατηρητής πάνω σε σώμα μόνο του στο διάστημα είναι αδύνατον να κάνει διάκριση ανάμεσα στις 2 αυτές διαφορετικές καταστάσεις.
Ισχύει άραγε το ίδιο για την περιστροφή ενός σώματος περί άξονα?
Από την Μηχανική είναι γνωστό ότι αν υπάρχει κάποια περιστροφή αυτή θα γίνεται περί άξονα διερχόμενο από το κέντρο βάρους του.
Ενας παρατηρητής ευρισκόμενος επί του σώματος αντιλαμβάνεται το βαρυτικό πεδίο αλλά δεν μπορεί να καταλάβει εκ πρώτης όψεως αν υπάρχει περιστροφή του σώματος εφόσον δεν υπάρχουν άλλα σώματα κοντά ή μακριά του.
Εξακολουθεί η παραδοχή ότι καμμία εξωτερική δύναμη δεν ασκείται στο σώμα.
Υποθέτουμε ότι ο παρατηρητής μπορεί να χρησιμοποιήσει κάποιες κατασκευές και μηχανικά μέσα ώστε να προσπαθήσει να μάθει αν υπάρχει κάποια σταθερή γωνιακή ταχύτης του σώματος ή ακόμη και να την υπολογίσει.
Για το σκοπό αυτό σκάβει ένα τούνελ μέχρι το κέντρο βάρους του σώματος και 2 ακόμα μικρού μήκους με αρχή το κέντρο βάρους κάθετα μεταξύ τους αλλά και προς το αρχικό τουνελ έτσι ωστε τα 3 τούνελ να δημιουργούν ένα οιωνεί τρισορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων.
Στα 3 αυτά τούνελ εγκαθιστά 3 ευθύγραμμους σωλήνες μικρού μήκους όπου μέσα τους υπάρχει από μία σφαίρα (μάζης m) ~ισης διαμέτρου με την εσωτερική Φ των σωλήνων.Οι 3 σφαίρες μπορούν να κινούνται με ελάχιστες τριβές και να συγκρατούνται (κοντά) στο κέντρο βάρους του σώματος (εφόσον δεν ασκείται καμμία φυγόκεντρος δύναμη σ΄αυτές) με τη βοήθεια 3 σπιράλ ελατηρίων ευρισκομένων εντός των σωλήνων ομοαξονικά με αυτούς (ένα για την κάθε σφαίρα).
Εάν υπάρχει κάποια περιστροφή του σώματος , οι φυγόκεντρες δυνάμεις που θα ασκούνται στις σφαίρες θα τείνουν να τις απομακρύνουν από το κέντρο και θα ισορροπήσουν σε κάποιες θέσεις εντός των 3 σωλήνων μέχρι οι φυγ. δυνάμεις αντισταθμισθούν από τις τάσεις των ελατηρίων .
Εάν κατά τύχην το πρώτο τούνελ συμπέσει με τον άξονα περιστροφής του σώματος η σφαίρα στον σωλήνα αυτόν θα μείνει ακίνητη κολλημένη στο κέντρο ενώ στους άλλους 2 σωλήνες οι σφαίρες θα απομακρυνθούν από το κέντρο και θα ισορροπήσουν σε ίσες αποστάσεις από αυτό.
Γνωστής ούσης της δύναμης του ελατηρίου που αντισταθμίζει την φυγόκεντρο και της απόστασης απο το κέντρο της σφαίρας (μιάς από τις 2) εύκολα υπολογίζεται η γωνιακή ταχύτητα του σώματος από τον γνωστό τύπο υπολογισμού της φυγόκεντρης δύναμης
F = mω2R. Αυτό που δεν είναι γνωστό προς το παρόν είναι κατά ποία φορά γίνεται η περιστροφή.
Αλλη μερική περίπτωση είναι και οι 3 σφαίρες στους 3 σωλήνες να ισορροπήσουν σε ίσες αποστάσεις από το κέντρο. Τότε εύκολα φαίνεται ότι ο άξονας περιστροφής του σώματος θα είναι ευθεία διερχόμενη από το κέντρο βάρους του με κάθε σημείο της να ισαπέχει των 3 σωλήνων – αξόνων του τρισορθογωνίου συστήματος αναφοράς που δημιουργήσαμε.
Στη γενική περίπτωση όπου οι 3 σφαίρες ισορροπούν σε διαφορετικές απόστάσεις και με διαφορετικές αντισταθμιστικές δυνάμεις των ελατηρίων είναι αντικείμενο διανυσματικού λογισμού η εύρεση του άξονα στροφής και ο υπολογισμός της γωνιακής ταχύτητας περιστροφής του σώματος.
Δεν ελήφθη υπόψη το βαρυτικό πεδίο του σώματος που στην περιοχή του κέντρου βάρους ελάχιστα ή πρακτικά καθόλου δεν θα επηρρεάζει τις φυγόκεντρες δυναμεις που αναπτύσσονται λόγω της περιστροφής.
Τώρα μένει η εύρεση της φοράς περιστροφής του σώματος.
Εφ όσον είναι γνωστός ό άξονας περιστροφής του σώματος, στην εξωτερική του επιφάνεια και σε ίσες αποστάσεις από αυτόν εγκαθίστανται 2 πύραυλοι με βάσεις στο σώμα με άξονες ασυμβάτως κάθετους προς τον άξονα περιστροφής του σώματος και κατεύθυνσεις ώστε να δημιουργείται ζεύγος τείνον να περιστρέψει το σώμα. Η φορά περιστροφής ελήφθη τυχαία.
Γίνεται ενεργοποίηση των πυραύλων και παρακολουθείται η κίνηση μιάς σφαίρας σε έναν σωλήνα κάθετον επί τον άξονα περιστροφής.
Αν κατά την εξέλιξη της ομαλώς επιταχυνόμενης περιστροφής η σφαίρα αυξάνει την απόστασή της από τον άξονα περιστροφής, συμπιέζουσα περαιτέρω το ελατήριο, σημαίνει ότι η τυχαία επιλεγείσα φορά του ζεύγους δυνάμεων των πυραύλων ταυτίζεται με τη φορά περιστροφής του σώματος. Αν αντίθετα βαίνει μειούμενη τότε η φορά περιστροφής είναι η αντίθετη .
Επομένως καθορίστηκε πλήρως ο άξονας, η γωνιακή ταχύτητα και η φορά περιστροφής του σώματος.
Συμπέρασμα: Η περιστροφή περί άξονα ενός σώματος έχει το πλεονέκτημα να καθορίζεται πλήρως ανεξάρτητα από την ύπαρξη άλλων σωμάτων δηλαδή υπάρχει η απόλυτη περιστροφή στο σύμπαν σε αντίθεση με την ευθύγραμμη ισοταχή κίνηση που απαιτεί και άλλα σώματα για να διαπιστωθεί !!!
Μάϊος 2017

[mikemoke]

ΥΠΑΡΧΕΙ Η ΑΠΟΛΥΤΗ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΗ ΣΤΟ ΣΥΜΠΑΝ?
Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα μόνο υλικό σώμα στο διάστημα και ότι ισχύουν οι φυσικοί νόμοι που ξέρουμε. Βάσει του πρώτου αξιώματος της αδρανείας του Νεύτωνος εάν καμμία δύναμη δεν ασκείται επί του σώματος τότε αυτό θα ακινητεί ή θα κινείται ευθυγράμμως και ισοταχώς.
Ενας παρατηρητής πάνω σε σώμα μόνο του στο διάστημα είναι αδύνατον να κάνει διάκριση ανάμεσα στις 2 αυτές διαφορετικές καταστάσεις.
Ισχύει άραγε το ίδιο για την περιστροφή ενός σώματος περί άξονα?
Από την Μηχανική είναι γνωστό ότι αν υπάρχει κάποια περιστροφή αυτή θα γίνεται περί άξονα διερχόμενο από το κέντρο βάρους του.
Ενας παρατηρητής ευρισκόμενος επί του σώματος αντιλαμβάνεται το βαρυτικό πεδίο αλλά δεν μπορεί να καταλάβει εκ πρώτης όψεως αν υπάρχει περιστροφή του σώματος εφόσον δεν υπάρχουν άλλα σώματα κοντά ή μακριά του.
Εξακολουθεί η παραδοχή ότι καμμία εξωτερική δύναμη δεν ασκείται στο σώμα.
Υποθέτουμε ότι ο παρατηρητής μπορεί να χρησιμοποιήσει κάποιες κατασκευές και μηχανικά μέσα ώστε να προσπαθήσει να μάθει αν υπάρχει κάποια σταθερή γωνιακή ταχύτης του σώματος ή ακόμη και να την υπολογίσει.
Για το σκοπό αυτό σκάβει ένα τούνελ μέχρι το κέντρο βάρους του σώματος και 2 ακόμα μικρού μήκους με αρχή το κέντρο βάρους κάθετα μεταξύ τους αλλά και προς το αρχικό τουνελ έτσι ωστε τα 3 τούνελ να δημιουργούν ένα οιωνεί τρισορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων.
Στα 3 αυτά τούνελ εγκαθιστά 3 ευθύγραμμους σωλήνες μικρού μήκους όπου μέσα τους υπάρχει από μία σφαίρα (μάζης m) ~ισης διαμέτρου με την εσωτερική Φ των σωλήνων.Οι 3 σφαίρες μπορούν να κινούνται με ελάχιστες τριβές και να συγκρατούνται (κοντά) στο κέντρο βάρους του σώματος (εφόσον δεν ασκείται καμμία φυγόκεντρος δύναμη σ΄αυτές) με τη βοήθεια 3 σπιράλ ελατηρίων ευρισκομένων εντός των σωλήνων ομοαξονικά με αυτούς (ένα για την κάθε σφαίρα).
Εάν υπάρχει κάποια περιστροφή του σώματος , οι φυγόκεντρες δυνάμεις που θα ασκούνται στις σφαίρες θα τείνουν να τις απομακρύνουν από το κέντρο και θα ισορροπήσουν σε κάποιες θέσεις εντός των 3 σωλήνων μέχρι οι φυγ. δυνάμεις αντισταθμισθούν από τις τάσεις των ελατηρίων .
Εάν κατά τύχην το πρώτο τούνελ συμπέσει με τον άξονα περιστροφής του σώματος η σφαίρα στον σωλήνα αυτόν θα μείνει ακίνητη κολλημένη στο κέντρο ενώ στους άλλους 2 σωλήνες οι σφαίρες θα απομακρυνθούν από το κέντρο και θα ισορροπήσουν σε ίσες αποστάσεις από αυτό.
Γνωστής ούσης της δύναμης του ελατηρίου που αντισταθμίζει την φυγόκεντρο και της απόστασης απο το κέντρο της σφαίρας (μιάς από τις 2) εύκολα υπολογίζεται η γωνιακή ταχύτητα του σώματος από τον γνωστό τύπο υπολογισμού της φυγόκεντρης δύναμης
F = mω2R. Αυτό που δεν είναι γνωστό προς το παρόν είναι κατά ποία φορά γίνεται η περιστροφή.
Αλλη μερική περίπτωση είναι και οι 3 σφαίρες στους 3 σωλήνες να ισορροπήσουν σε ίσες αποστάσεις από το κέντρο. Τότε εύκολα φαίνεται ότι ο άξονας περιστροφής του σώματος θα είναι ευθεία διερχόμενη από το κέντρο βάρους του με κάθε σημείο της να ισαπέχει των 3 σωλήνων – αξόνων του τρισορθογωνίου συστήματος αναφοράς που δημιουργήσαμε.
Στη γενική περίπτωση όπου οι 3 σφαίρες ισορροπούν σε διαφορετικές απόστάσεις και με διαφορετικές αντισταθμιστικές δυνάμεις των ελατηρίων είναι αντικείμενο διανυσματικού λογισμού η εύρεση του άξονα στροφής και ο υπολογισμός της γωνιακής ταχύτητας περιστροφής του σώματος.
Δεν ελήφθη υπόψη το βαρυτικό πεδίο του σώματος που στην περιοχή του κέντρου βάρους ελάχιστα ή πρακτικά καθόλου δεν θα επηρρεάζει τις φυγόκεντρες δυναμεις που αναπτύσσονται λόγω της περιστροφής.
Τώρα μένει η εύρεση της φοράς περιστροφής του σώματος.
Εφ όσον είναι γνωστός ό άξονας περιστροφής του σώματος, στην εξωτερική του επιφάνεια και σε ίσες αποστάσεις από αυτόν εγκαθίστανται 2 πύραυλοι με βάσεις στο σώμα με άξονες ασυμβάτως κάθετους προς τον άξονα περιστροφής του σώματος και κατεύθυνσεις ώστε να δημιουργείται ζεύγος τείνον να περιστρέψει το σώμα. Η φορά περιστροφής ελήφθη τυχαία.
Γίνεται ενεργοποίηση των πυραύλων και παρακολουθείται η κίνηση μιάς σφαίρας σε έναν σωλήνα κάθετον επί τον άξονα περιστροφής.
Αν κατά την εξέλιξη της ομαλώς επιταχυνόμενης περιστροφής η σφαίρα αυξάνει την απόστασή της από τον άξονα περιστροφής, συμπιέζουσα περαιτέρω το ελατήριο, σημαίνει ότι η τυχαία επιλεγείσα φορά του ζεύγους δυνάμεων των πυραύλων ταυτίζεται με τη φορά περιστροφής του σώματος. Αν αντίθετα βαίνει μειούμενη τότε η φορά περιστροφής είναι η αντίθετη .
Επομένως καθορίστηκε πλήρως ο άξονας, η γωνιακή ταχύτητα και η φορά περιστροφής του σώματος.
Συμπέρασμα: Η περιστροφή περί άξονα ενός σώματος έχει το πλεονέκτημα να καθορίζεται πλήρως ανεξάρτητα από την ύπαρξη άλλων σωμάτων δηλαδή υπάρχει η απόλυτη περιστροφή στο σύμπαν σε αντίθεση με την ευθύγραμμη ισοταχή κίνηση που απαιτεί και άλλα σώματα για να διαπιστωθεί !!!
Μάϊος 2017

Παραθέτω σχετικό βίντεο για όποιον ενδιαφέρεταιhttps://www.youtube.com/watch?v=cPEwkMHRjZU