Почему скорость падения не зависит от массы

Закон падения тел

Елена Голец 14 Июль 2015 17823

Ньютон, так же как и Галилей, начал исследования механического движения с изучения закона падения тел, но его задача была уже несколько проще. В распоряжении Ньютона имелся воздушный насос, о котором Галилей мог только мечтать.

Трубка Ньютона

Свои опыты Галилей проводил, бросая с Пизанской башни железные ядра, (подробнее: Галилей о свободном падении тел). Ньютон взял длинную стеклянную трубку, запаянную с одного конца, положил в нее маленький кусочек пробки и дробинку и присоединил трубку к воздушному насосу. Насос выкачал большую часть воздуха.

Ученый запаял второй конец трубки. И дробинка с кусочком пробки осталась в сильно разреженном воздушном пространстве. Ньютон поворачивал трубку то одним концом вверх, то другим — кусочек пробки и дробинка падали вниз с равной скоростью.

Так удалось доказать, что в пустоте предметы разного веса падают с одинаковой скоростью. Теперь эти простенькие приборы — «трубки Ньютона» — имеются в каждой школе.

Скорость падения не зависит от веса

Скорость падения не зависит от веса. Падающие предметы веса не имеют, (подробнее: Вес падающего тела), говорил еще Галилей. Значит, сделал вывод Ньютон, вес — это не коренное свойство всех предметов или веществ. Весом любые предметы обладают лишь до тех пор, пока они на чем-либо лежат или висят, а когда падают — лишаются веса.

Что такое вес

Один из предшественников Ньютона — французский философ-математик Рене Декарт утверждал, что вес — это давление, которое оказывают вещи на землю или на подставку, на которой они лежат. Ньютон вспомнил опыты Галилея с ведрами. Пока вода переливалась из одного ведра в другое, их общий вес был меньше, чем раньше, — падающая вода двигалась свободно, ее ничто не задерживало, она действительно ничего не весила во время падения.

Как только вся вода оказывалась в нижнем ведре, равновесие весов восстанавливалось. И это тоже не удивляло Ньютона. Раз вся вода собралась в нижнем ведре, то и давление ее на дно должно в точности равняться сумме давлений воды в двух ведрах. Вода как бы снова обрела свой вес.

Почему тела давят на подставку

Но почему тела давят на подставку? Этого Декарт не знал. Возьмем гирю и подвесим ее на пружине. Пружина растянется. Теперь снимем эту гирю и возьмемся рукой за крючок пружины. Мы можем, приложив усилие, растянуть пружину настолько же, насколько ее растягивала своей тяжестью гиря. Тяжесть гири и сила руки оказывают на пружину одинаковое действие.

Значит, причиной давления тел на подставку — их вес — является какая-то сила. Ее определил Ньютон.

Закон всемирного тяготения

Это земной шар притягивает к себе гирю и другие тела, удерживая их возле себя. Мы всюду и везде наблюдаем это явление и называем его тяготением. Изучением силы тяжести и ускорения свободного падения также занимался Галилей. Все тела, и большие и маленькие, притягиваются друг к другу, подчиняясь закону всемирного тяготения, открытому Ньютоном.

Итак, вес — сила, с которой предметы, притягиваемые Землей, давят на удерживающие их подставки. Вес — проявление всемирного тяготения. Ньютон смог довести до логического завершения закон падения тел, которому положил начало Галилео ГалилеЙ.

Egregors

Согласно Закону всемирного тяготения, сила гравитации между двумя телами рассчитывается из выведенной Ньютоном в 1666 году формулы:

где G — гравитационная постоянная, m — масса тела, а R — расстояние между телами.

В конкретном случае с Землей, эта формула принимает вид:

9 комментариев:

И сынок осталься с загаженными мозгами. Из этого математического преобразования следует, что явление притяжения вообще не связанно с массами. Ньютон просто притянул ее за уши, а она рада бы сократиться из любых гравитационных вычислений.

Это по отношению к земле.
Если речь бы шла о двух больших космических объектах то масса имеет значения

Скорость планет не зависит от массы масса вообще не участвует так как и нет гравитации скорость планет зависит от плотности солнца и расстояния .
Жулики массы не притягиваются друг к другу и крутильные весы утка масса земли не может измерятся в граммах так как масса это не вес который давит на что либо массу можно сравнивать с другими небесными объектами и измерять в других величинах .
ГРАВИТАЦИЯ ЭТО ВЕЛИКАЯ ГЛУПОСТЬ И ТУПОСТЬ
T(1)^2/T(2)^2=A(1)^3/A(2)^3 и глупо сюда массу лепить так как здесь масса не играет не какой роли управляет движением планет эфирный поток да и солнце то тоже создает эфирный вихрь .
Что академика курят и вы автор подсели к ним вай вай как не хорошо поступаете а ведь в природе нет гравитации пора бы это понять куриными мозгами коль своих мозгов нет есть ЭФИР и есть вихри не ужели вы суки слепые не видите спиральные галактики и частицы и космос все есть вихри и только бараны академики и им подобные этого не видят и несут ахинею .
Расстояние от солнца до планеты , площадь планеты , эти параметры влияют на скорость планеты вокруг солнца но не как не масса а плотность светила влияет на мощность эфирных потоков и тут масса только через плотность у солнца можно вычислить и масса солнца не как не влияет на массы спутников а только на площади спутников кто не верит то может сам проверить и вы найдете любопытную закономерность и константу успеха вам .

Скорость падения и масса.

НАКИПЕЛО!
Почему то на днях вспомнил древние времена, когда коротать время приходилось за школьной партой.
И всплыл в моем сознании момент из первого урока по гравитации.

В общем, после объяснений, что такое гравитация и с чем её едят — учитель начинает рассказывать историю о Ньютоне и двух утюгах разной массы.
И в принципе оно тогда не казалось бы мне парадоксальным, если бы не:
1) Сперва было сказано, что сила притяжения между двумя телами зависит от _их_массы_ и от расстояния между ними.
2) Потом какие то сказочки о Ньютоне и яблоке.
3) И тут началась басня о том, что в древние времена считали, что чем тяжелее тело — тем быстрее оно падает. А Ньютон, каг бэ, подобно мифбастерам развеял этот нелепый миф и доказал, что все тела падают с одинаковой скоростью.

Ну и тут моя логика не выдержала этого бреда и я начал грузить этого шызика, опираясь на то, что он сам 15 минут назад говорил, что сила притяжения зависит от массы. А раз и у земли и у какого нибудь тела эта масса есть, то коню понятно, что чем тяжелее тело — тем быстрее оно будет падать на землю.
Я эму формулы, он мне Ньютона и утюги, а в придачу — опыт с гирей и перышком в вакууме.
В конце концов, учительский авторитет и слепая поддержка со стороны класса быдло-кунов сделала свое дело и пришлось просто промолчать, дабы не разжигать скандал.

Времени прошло немало, и вспомнив на днях этот случай — я уже было подумал, что моя логика хромает и я чего то не понимаю.
Но блджад, я открыл педивикию и в ней же вычитал ту же формулу, в которой фигурируют массы обоих тел!
Мало того, гуглив этот же вопрос — нашел овер9000 тем, где толпа физик-кунов со смехом напоминает о 8 классе или 1 курсе и настаивает на одинаковой скорости падения тела. НО! Все же находятся в темах парочка человек, которые нагибают всю эту толпу, приведя реальные формулы с реальными двумя массами.
И толпе нечего им сказать в ответ.
Напрашивается вопрос:
WTF?

Почему детям в школах вбивают в голову взаимоисключающие параграфы?
И вообще с какого это перепуга, в эксперимент, в котором фигурирует масса земли(6*10^24) и масса утюга — время столкновения определяют на глаз и при этом считают результаты достоверными?
Мне например очевидно, что разница будет, хоть и ниже предела погрешности.
Но все же существенно поменяется, если в эксперименте задействовать не Землю и два утюги, а Землю, Луну и допустим Марс.

Или я не прав и земля все же плоская и скорость падения всего одинакова?

Big V
Если для расчетов падения на поверхность Земли (Луны) массой утюга относительно перышка можно пренебречь, практического смысла более точные расчеты не имеют и нефиг заморачиваться поэтому.

1 апреля уже закончилось.
Если сила действующая на тело m1 будет F = k*m1*m2, то ускорение этого тела будет a = F/m1 = k*m2, т.е. не зависит от m1.

Big V
> Ну и тут моя логика не выдержала этого бреда и я начал грузить этого шызика, опираясь на то, что он сам 15 минут назад говорил, что сила притяжения зависит
> от массы. А раз и у земли и у какого нибудь тела эта масса есть, то коню понятно, что чем тяжелее тело — тем быстрее оно будет падать на землю.
Формулы, ты, к сожалению, не привёл не одной. Поэтому я тоже не буду.
Строго говоря, ты сильно лоханулся в то время.

Сила притяжения зависит от массы => чем больше масса, тем больше скорость. Но т.к. чем больше масса, тем больше интертность (сила, которая противостоит изменению скорости), то тело ускорятется медленней. В любой случае 9.8 на поверхности Земли.
Наверное, моё предположение ламерское где-то, но у тебя вот этот переход :Big V
> что сила притяжения зависит от массы. А раз и у земли и у какого нибудь тела эта масса есть, то коню понятно, что чем тяжелее тело — тем быстрее оно будет падать на землю.
тоже не совсем понятен — как ты перешёл от силы притяжения к скорости падения?

Big V
> Или я не прав и земля все же плоская и скорость падения всего одинакова?
Скорость падения действительно разная. Давно понятно что школьное и вузовское
образование во многом мифологично и показушно.
Можно кричать о том что у нас оно самое лучшее, но если это так, то где результаты?
Почему все технологии идут с загнивающего Запада, а техника из отсталого Китая?

Да, даже здесь на форуме в разделе проекты можно убедиться в "качестве"
нашего образования(

ЗЫ. Земля плоская, потому что это поверхность.

kipar
> Если сила действующая на тело m1 будет F = k*m1*m2, то ускорение этого тела будет a = F/m1 = k*m2, т.е. не зависит от m1.
Но зависит от m2?

Big V
> и скорость падения всего одинакова?
ну если ты будешь ронять объект массой с землю, то да, он упадёт несколько быстрее (а точнее он притянет землю заметно за время падения). Как бы в школьно/вузовой программе вполне адекватно сокращают то что меньше на много порядков )

Sasha7b9
Да, т.е. от массы Земли. На Луне эта сила будет меньше, а на Юпитере больше. Еще от расстояния зависит. Но от массы самого предмета — не зависит.
—

Или автор имеет в виду, что Земля тоже будет двигаться навстречу, и из-за этого предмет достигнет ее быстрее?

etcetera
> практического смысла более точные расчеты не имеют и нефиг заморачиваться
> поэтому.
Смысл в том, что скорость падения разная, а не одинаковая.
А расчеты никому и в помине не нужны.

kipar
> то ускорение этого тела будет a = F/m1 = k*m2, т.е. не зависит от m1.
Вот именно _ускорение_этого_тела_.
Рассматривать нужно не скорость утюга в направлении Земли, а скорость сближения Земли и утюга.
Т.е. как и раньше зависит от двух масс без исключений.

Sasha7b9
> Формулы, ты, к сожалению, не привёл не одной.
Вот.
Если конкретно формулу, то:

> Строго говоря, ты сильно лоханулся в то время.
Где? В чем я не прав? В том, что у разных по массе утюгов будет разная скорость падения?

> тоже не совсем понятен — как ты перешёл от силы притяжения к скорости падения?
Ну тут да, может я и не слишком ясно выражаюсь, но смысл думаю понятен. Если 2 тела падают на Землю в вакууме, то их скорость зависит от их массы.

Super_inoy
> адекватно сокращают то что меньше на много порядков
Сокращать и говорить, что от массы не зависит — 2 разные вещи.

kipar
> Или автор имеет в виду, что Земля тоже будет двигаться навстречу, и из-за этого
> предмет достигнет ее быстрее?
Да.
Утюг — тоже ведь массу имеет и тоже из вещества состоит как и Земля.
А значит и притяжение у него есть, хоть и слабое.

Big V
> Ну тут да, может я и не слишком ясно выражаюсь, но смысл думаю понятен. Если 2
> тела падают на Землю в вакууме, то их скорость зависит от их массы.
Если падают ДВА тела, то и притягивают они Землю тоже в одну сторону и скорость таки будет одинаковая. Да и вообще, всерьез рассматривать движение Земли под действием притяжения утюга как-то несерьезно.

Big V
> Сокращать и говорить, что от массы не зависит — 2 разные вещи.
так в школе всегда так было, ты что не знал? там вообще 99% того что рассказывали — бредовейшее приближение для конкретных случаев. По моему это очевидно.
Кстати если рассматривать процесс относительно неподвижной системы отсчёта находящийся в стартовый момент времени в центре земли(на самом деле не важно где находящейся) — в школе говорили всё правильно.

kipar
Super_inoy
Дошло.

Если одновременно падают 2 тела(конечно же не одно на полюсе, а другое на экваторе), то действительно скорость будет одинаковая.
И в общем то одинаковая из за того, что гравитационный эффект создаваемый ими почти что эквивалентный тому, который создавало бы тело с массой как обоих вместе взятых.

Но если бросать тела по очереди, то и скорости и время приземления и них будут разные.

Да что мелочить, давайте уже по-взрослому считать!

1. Среди двух тел одной массы в вакууме быстрее должно упасть бОльшее — поскольку на него попадет больше фотонов из космоса.

2. Также, необходимо учитывать распределение массы в теле. Очевидно, что Земля притягивает тело неравномерно, поскольку и сама является неравномерным телом и генерирует неравномерное гравитационное поле. Точно так же и самое тело генерирует неравномерное поле для притяжения Земли, а также неравномерно притягивается самим полем земли за счет этой неравномерности.

3. Необходимо учитывать все объекты во Вселенной, поскольку они тоже притягивают как Землю, так и наши тела. В зависимости от того, как именно распределены эти сущности друг относительно друга, на Землю и на бросаемые тела будут действовать возмущения, вызванные этим самым притяжением.

4. Материал тоже имеет значение, несмотря на детский миф про килограмм пуха и килограмм железа в вакууме. На разные по характеристикам материалы по-разному будут воздействовать внешние факторы, например радиоволны и радиоактивное излучение. Взаимодействуя с веществом, эти вещи способны изменить траекторию полета тел, и в результате данные измерений будут отличаться — пусть хотя бы даже и на планковские величины.

jaguard
> Да что мелочить, давайте уже по-взрослому считать!
ты забыл написать что сами тела тоже излучают. Школота

Почему скорость падения не зависит от массы

Познание начинается с удивления (Аристотель)

1. Почему тела с разной массой падают с одним ускорением?

Аристотель утверждал, что тяжелое тело упадет на землю быстрее, чем легкое. В современном понимании, скорость в свободном падении тел зависит от их веса, чем больше вес, тем больше скорость падения. Эта теория просуществовала без малого два тысячелетия до тех пор, когда был поставлен настоящий эксперимент Г.Галилеем. На поверку оказалось, тела разного веса и плотности, сброшенные с одной высоты, приземлялись одновременно. Выходило, что все тела притягиваются Землей одинаково.

Это не единственный вопрос, связанный с земным притяжением, например, почему при падении любое тело, сближаясь с поверхностью земли, ускоряется? Опытным путем установлено, ускорение свободного падения равно g=9,8 м/с 2 . Почему с ускорением, а не равномерное падение?

Поищем ответы в физике. Рассуждений на данную тему очень много, но доказательств фактически нет. Некоторые пытаются разделить тела, другие, наоборот их склеить. Третьи, с Эйнштейном, пытаются понять, как же атомы искривляют гравитационное поле Земли, которые притягиваются ей по искривленным геодезическим линиям. Многие упирают на закон всемирного тяготения. В данном законе, ответственные за притяжение массы стоят в числителе, а расстояние между ними стоит в знаменателе в квадратичной зависимости. Замыкается данная цепочка рассуждений на том, что масса, как таковая, не обладает притягательной силой.

Сброшенное с высоты тело ускоряется при приближении к поверхности земли. В этом случае можно выразиться, что тело, с уменьшением расстояния на одну относительную линейную единицу, также увеличивается на одну относительную единицу веса. Отчего растет вес? Очевидно от увеличения силы притяжения землей. Но наука нам говорит, что ускорение падающего тела в гравитационном поле не зависит от его массы, поэтому все тела в свободном падении движутся с одинаковым ускорением. Возникает очередной вопрос: почему все тела падают с одним ускорением? И извечный вопрос: каким образом происходит притяжение?

Поскольку я связываю гравитацию с фотонами, красными фотонами, то притяжение любого тела к Земле или другому телу происходит по воле именно этих фотонов – тех самых неуловимых гравитонов. В земных условиях это фотоны инфракрасного спектра (красные фотоны – крафоны). Крафоны передают свою энергию квантами, то очевидно и притяжение между телами происходит квантовано [1].

Официальная физика до сего времени верит и ссылается на опыты П.Н. Лебедева, проведенные на рубеже 19-20 веков. Эти опыты якобы подтвердили предположение Кеплера и Максвелла, что свет создает давление на падающую поверхность. В то время не существовало мощных вакуумных насосов, поэтому колебания крылышек в экспериментах Лебедева были вызваны молекулярным давлением воздуха, а не давлением света. Мои исследования показали, что такого давления в природе не существует. Наоборот, при поглощении всякого фотона возникает импульс притяжения. Сумма всех импульсов создает притяжение к источнику света.

2. Что нас тянет к Земле

Повторим опыт Галилея, для этого не нужно забираться на Пизанскую башню, достаточно выйти на балкон любого многоэтажного дома и просто столкнуть с перил металлический шарик. В первоначальный момент шарик имеет нулевую скорость и, падая, быстро набирает ее, пока не ударится о поверхность земли. Несмотря на то, что движение визуализировалось как непрерывное, шарик получал дискретные импульсы притяжения.

При приближении к земле, расстояние сокращалось, уменьшалось время обмена крафонами между падающим шариком и землей, что равносильно увеличению их количества.

Каждый крафон несет свой электромагнитный импульс гравитации, приравняем его к 1 гравитону. Увеличение их количества, соответственно, увеличивает силу притяжения, тело начинает ускоряться.

Каждый импульс – это передача одного кванта энергии, одного импульса движения или притяжения. За время падения шарик получил и излучил огромное количество таких импульсов притяжения. А возможно ли их посчитать? Для этого пойдем от обратного, от целого к дробному. Для удобства расчета и тренировки мышц возьмем стальной шар весом 1 кг и поднимем его на высоту 1м.

По известной формуле Эйнштейна энергонасыщенность шара равна: E=mc 2 .

Е=1кг·(3·10 8 м/с 2 ) 2 =9·10 16 Дж (1)

с – скорость света в вакууме.

По формуле Вина найдем длину волны и частоту излучения при Т=293 К (20 0 С).

b=2,898·10 –3 мК – постоянная Вина.

Частота излучения равна:

v=c/λ=(3·10 8 м/с)/(9, 89·10 –6 м)=3·10 13 c -1 .

По формуле Планка энергия одного кванта равна: e=hv.

е=6,6262∙10 -34 ·3·10 13 =1,9878∙10 -20 Дж (2)

Где, h=6,6262∙10 -34 Дж·с – постоянная Планка.

Отсюда количество квантов-импульсов:

n=Е/е=9·10 16 /1,9878∙10 -20 =4,5274·10 36 квантов (результат не верный!) (3)

Результат получился явно завышенным из-за неверного расчета Е. Реальное количество квантов, которые излучил стальной шарик массой 1кг при температуре 293 К будет равно:

n=Е/е=6·10 6 /1,9878∙10 -20 =3·10 26 квантов (4)

Почему и как уменьшилось количество квантов на 10 порядков? Об этом узнаем в статье: «Энергия покоя» (Самое великое заблуждение в физике 20-го века).

Умножим на количество квантов (4) и получим силу притяжения шара

На высоте 1м шар весом 1кг обладает силой притяжения равной: 0,02 кг.

Если бы я взял значение количества квантов, рассчитанных по формуле Эйнштейна (3), то результат был бы абсурдным:

F=6,7·10 -29 ·4,5274·10 36 =3·10 8 кг·м/с (7)

Т.е. килограммовый шар имел бы собственную силу притяжения, равную 300 тыс. тонн! Даже Гераклу такой шар был бы не по силу. Данный расчет лишний раз показал, что нельзя слепо доверяться даже великим авторитетам.

В то же время у читателей может возникнуть недоумение по поводу столь малой силы притяжения, т.к. по закону всемирного тяготения сила равна 9,8 Н, которая почти в 50 раз превосходит полученный результат (6).

Дело в том, что я подсчитал силу притяжения самого шара без учета силы притяжения земли. Из шарообразного тела излучение распространяется радиально, т.е. фактически из шара в землю уходит только половина квантов-импульсов, а вторая половина крафонов излучается, по существу, в Космос. Поэтому значение (6) нужно уменьшить в 2 раза.

Найдем количество земных квантов, взаимодействующих с шаром, из пропорции.

n=3·10 28 квантов-импульсов/сек. (9)

Падая в свободном полете, шар в первую секунду приобретает скорость 9,8 м/с 2 – измерена на практике (ускорение свободного падения). Вторую секунду шар продолжает движение уже с этой скорости и с ним снова взаимодействуют 3·10 28 квантов-импульсов крафонного излучения земли, увеличивая его скорость, и так с каждой секундой. Расстояние уменьшается, время обмена квантами между шаром и землей сокращается, что равносильно увеличению количества квантов-импульсов притяжения. Благодаря указанному эффекту любое тело в свободном падении – ускоряется (рис. 1). На рисунке условно показано действие притяжение шара к поверхности земли на квантовом уровне.

А теперь перейдем к первому вопросу.

3. Свободное падение

Рис. 1. 1,3,5,7… – излучение земли, фотоны земли. 2,4,6,8… – излучение атомов, вторичные красные (крафоны).

Так почему же разные по массе и плотности тела падают с одним ускорением? То есть, для равного ускорения к телам большей массы, нужно приложить пропорционально большую силу. Но тогда к какому механизму прибегает природа, что так точно подстраивается под каждое тело или предмет? Получается автоматическое регулирование, но как оно может обходиться без обратной связи? Вот этот гордиев узел мы сейчас и разрубим.

Гравитация квантуется. Я вкладываю в этот процесс дискретное поглощение крафонов земли атомами свободно падающего тела. В этот процесс следует ввести функцию времени, которая разлагается на два промежутка: 1) время взаимодействия, в которое входит время возбуждения атома, 2) время отстрела атомом своего вторичного крафона. Эти временные промежутки весьма важны для понимания возникновения ускорения свободного падения и самой гравитации. В первый промежуток времени происходит получение механического импульса в момент втягивания крафона в поле атома и возбуждение его от избытка привнесенной энергии (притяжение источника). Во второй промежуток времени происходит излучение возбужденного атома с импульсом придачи по вектору, преимущественно на источник (притяжение приемника). Поясню, почему вектор вторичного крафона направлен в сторону источника. К примеру, шар падает на мощный энергетический источник, т.е. на планету Земля. Часть объема, а именно нижнее полушарие «перегревается», то с этого и полушария в большей степени импульсы придачи уходят обратно в землю. Часть их естественно уходит в глубинные слои шара, тем самым поддерживая его температуру близко к средне взвешенной в данном пространстве.

Добавлю еще один нюанс. Земных крафонов неизмеримо больше, чем атомов в упаковке любого вещества или тела, поэтому они не все взаимодействуют с тем или иным телом и улетают в космическое пространство. За счет этого происходит охлаждение планеты (рис.1).

Атомов в телах ограниченное количество плюс временная задержка при «обработке» каждого крафона, в силу этого количество сеансов связи (импульсов притяжения) с землей среднестатистически одинаково. Поэтому сила притяжения пропорциональна количеству атомов в теле, т.е. сила тяжести аддитивна. Поэтому, все тела падают с одним ускорением свободного падения.

Можно проделать мысленный опыт. Возьмем два разных по массе тела и раздробим их на составляющие, например, на атомы (аналогичная картина описана в предыдущей статье), а затем сбросим все эти частицы одновременно с одной и той же высоты в вакууме. Массы атомов, по определению, равны, энергонасыщенность их также одинакова, поэтому на каждый атом будет действовать одна и та же сила и полетят они с одним ускорением и все приземлятся одновременно.

Теперь не поленимся, соберем этот бисер атомов и вернем их в первоначальное состояние, которые они имели до эксперимента. Как видим, тела не изменились, т.к. мы на них не воздействовали физическими методами, поэтому контрольное взвешивание тел покажет тот же самый вес. Снова сбросим их одновременно с Пизанской башни. Да сколько уж можно! Со знаменитой башни атомам совершенно безразлично падать поодиночке или, в объединяющей форме того или иного тела!

Отсюда закон всемирного тяготения можно записать в новой форме, для тел, обладающих одинаковой энергией.

В случае если тела имеют разную температуру (энергию), соотношение примет вид:

Где n₁ – количество квантов-импульсов земли,

n₂ – количество квантов-импульсов тела,

hv/c – импульс фотона (крафона),

h – постоянная Планка,

v – частота электромагнитного излучения,

с – скорость света.

Вот здесь должен заострить внимание на одном условии – температура тел в одном эксперименте должна быть строго одинакова! Знал ли об этом великий итальянец? Но очевидно, прежде чем сбросить пушечное ядро и мушкетную пулю, Галилей их согревал в теплых руках во время подъема на смотровую площадку башни.

Тело, имеющее более высокую температуру, приземлится позднее [2].

Почему? Читаем предыдущую статью: «Дефект массы» [3].

Почему тела падают с одним ускорением? Потому, что атомы, населяющие их, имеют равную энергию.

Планетарная гравитация

Рис. 2. Гравитация растет от синего цвета к красному [Фото: ESA – GOCE High Level Processing Facility].

Еще один интересный момент. Как известно Земля имеет сжатие на полюсах, экваториальный радиус Земли больше полярного на 21 км. Напрашивается нетривиальный вопрос: если Закон всемирного тяготения верен, тогда более массивная экваториальная выпуклость должна притягивать сильнее полярных областей, соответственно, ускорение свободного падения должно быть больше на экваторе. На самом деле, все наоборот: на экваторе g_e≈9,78 м/с 2 ,: на полюсах g_p≈9,83 м/с 2 . Наука объясняет нам, что причиной зависимости ускорения свободного падения от географической широты является вращение Земли и ее центробежная сила. И снова возникает НО! Все расчеты показывают, что центробежная сила от вращения Земли растягивает экваториальный радиус только на 50%. А где остальные 50%, силы, которые растягивают экватор до номинала? Обращаю внимание читателя на мои исследования, указанные в статье: «Сжатие Земли» [4].

Недавно была составлена подробная гравитационная карта нашей планеты на основе многочисленных данных измерений акселерометров спутников НАСА и Европейского космического агентства (рис. 2). Гравитационное поле планеты имеет сильную неоднородность и похоже на картофелину. Данные исследования подтвердили ранее найденные значения ускорения свободного падения. Самое маленькое значение наблюдается на экваторе (9,7803 м/с²), а самое большое (9,8322 м/с²) – на Северном полюсе.

Исследователи установили пару новых чемпионов гравитационных аномалий: самое большое значение g было зарегистрировано в Северном ледовитом океане (9,8337 м/с²) в ста километрах от полюса, а самое слабое притяжение наблюдалось на горе Уаскаран в Перу (9,7639 м/с²), расположенной в тысяче километров южнее экватора [5]. Уаскаран – гора в Андах самая высокая точка в Перу, высотой 6768 м. Данная гора знаменита катастрофическими событиями. Самое страшное произошло 31 мая 1970 года, когда в результате землетрясения на северном склоне произошел мощный ледяной обвал, который вызвал сель, похоронивший группу альпинистов из Чехословакии и город Юнгай, погибло около 20 тыс. человек.

Исследования ЕКА и НАСА в очередной раз доказали, что гравитация не зависит от массы, иначе гора Уаскаран притянула бы спутник гораздо с большей силой, чем впадина в океане. Вдобавок логика подсказывает, если бы гравитация зависела от массы, то скорости падения были бы разные, а это уже явно противоречит опытам Галилея. Но оказывается, не все верят опытам великого итальянца.

Возвращение к Аристотелю

В 2005 году вышла в свет книга «Удивительная физика», в которой автор Н.Гулиа, возрождает идею Аристотеля, что легкие тела падают медленнее тяжелых [6]. Автор явно с предубеждением относится к Галилею, пытаясь принизить его значение в мировой науке, а затем с помощью некоторых математических вычислений, казалось бы, убедительно доказывает, правоту Аристотеля, используя закон всемирного тяготения.

Проблема в том, что автор, не оговаривая условий, перебрасывается из одной инерциальной системы в другую. Сначала доказывается относительно Земли, что тяжелое тело потратит меньше времени на приземление, чем легкое, а затем переходит на космические тела, не указывая, относительно какого центра он засекает время на своих часах. Хочу заметить, что Аристотель и Галилей рассматривали свободное падение тел относительно Земли. И здесь Аристотель проиграл спор Галилею.

Одна ремарка относительно экспериментов Галилея. Автор книги явно недооценивает экспериментаторские способности Галилея, утверждая: «Но позвольте, если Галилей не проводил опытов по бросанию шаров с наклонной Пизанской башни, то откуда его доказательство, что быстрота падения тел не зависит от их тяжести?» Это заключение выводится из следующего, цитата: «К тому же периоду пребывания Галилея в Пизе относится миф о том, что ученый делал опыты по бросанию тяжелых тел с наклонной Пизанской башни. Невероятность этого мифа, как подчеркивают исследователи Галилея, состоит в том, что ученый, ведший очень скрупулезные записи своих наблюдений и опытов, ни словом об этом не упоминает. Он просто катал тяжелые шары по желобу, это было».

Так и хочется спросить уважаемого автора, может Галилей вообще никогда не забирался на башню? Известна биография Галилея, а Пиза его родной город. Представьте себя на месте Галилея, что вы провели детские, юношеские и часть взрослой жизни в этом славном городе, где есть такая достопримечательность, какой нет больше нигде в мире. Да вы тысячу раз (это для усиления), ну десятки раз точно заберетесь на эту уникальную башню. И будете выкидывать все, что у вас есть в карманах, и с высоты фиксировать синхронно ли упали сброшенные предметы. Кроме того, Галилей неспроста занялся механикой, эта тяга к «катанию шаров по желобу», уже появилась потом, после мальчишеских бросаний камней и шаров с вершины башни. Что касаемо выводов одновременности падения тел разной массы. Очевидно, Галилей очень долго размышлял, почему тела разной тяжести приземлялись одновременно, после чего и начал проводить натурные опыты с катанием шаров по наклонной плоскости. Всем же было ясно, что Аристотель, по-простецки сказать, не врет, а тут явное противоречие с фактами. Полагаю, что Галилей никогда не заострил бы внимание и начал подвергать сомнению взгляды Аристотеля, воочию не убедившись, как одновременно приземлялись тела разного веса. Насчет записей, они для юноши были не нужны, все эксперименты переваривались в сером веществе, например, как это проделывал позднее Н.Тесла. А потом, в пыли веков записи могли и потеряться.

Далее, Гулиа замечает, что все выводы построены на «формальной логике и чистой воды софистике».

По моему в софистику попал сам Гулиа, когда запутался в выводах. Если следовать в русле автора и рассматривать падение Земли на пушинку или дробинку, то сначала эти предметы нужно было поднять на некоторую высоту, при этом оттолкнув землю назад соответствующей силой. После сброса этих предметов, земля приблизится к ним точно на такое же расстояние, поэтому время свободного падения снова будет одинаковым.

Относительно падения метеоритов и астероидов. Все космические тела, попав в гравитационную сферу влияния, падают на планету не в свободном падении, а с некой начальной скоростью и по разным направлениям. Поэтому, их движение не является свободным падением и к данной теме не относится. Но, если появилось желание пофилософствовать, то для рассмотрения такого движения, космические тело необходимо затормозить до нулевой скорости, поместить на границу гравитационного притяжения, а затем предоставить ему свободно упасть на Землю. Земля в это время также будет падать на это тело, но сначала следует перейти в космическую систему отсчета и измерить время.

Но и здесь заключение о том, что тяжелое тело упадет на Землю быстрее, чем легкое – не верно! Космические тела имеют разную энергонасыщенность (пример с астероидами «Эрос» «Итокава» «Чурюмова-Герасименко» [7]), поэтому, тело, имеющее большую энергию, затратит времени меньше при падении, чем тело с меньшей энергией, но имеющее большую массу.

Не будем отрываться от родной Земли и не будем подвергать сомнению опыты, проверенные временем.