Способ измерения гравитации на Луне

[libra]

В барометре ртуть подпирается давлением атмосферного воздуха - "пружина" давит снаружи, а не столб ртути на ней висит. А если нет внешнего давления воздуха за его отсутствием, то нет и "пружины".

errnough в сообщении #303939 писал(а):

Так в чем состоит возражение?

Вы во всем согласны - тогда в чем вопрос?

[errnough]

Дано: нормальные условия на Земле.
В цилиндре герметично может двигаться невесомый поршень.
Пространство между поршнем и стенками цилиндра заполняет вода.

libra в сообщении #303945 писал(а):

"пружина" давит снаружи, а не столб ртути на ней висит.

Скажите, libra,
1. Можно подобрать такой вес, чтобы поршень двинулся вниз и образовалась картина, как на рисунке справа?
2. Можете предположить качественно, какая сила веса должна быть приложена, чтобы образовалась прослойка газа?
3. Что будет происходить на Луне? а) поршень полетит сам вниз под весом воды, или б) нужна будет сила веса, чтобы образовалась картина, как на рисунке справа?
4. Если б) верно, то вес не окажется ли почти равным с тем, что и на Земле?

PS____
Прослойка газа и есть та пружина, динамометрическая.
Газовая пружина. На ней висит поршень.

[myhand]

errnough в сообщении #303980 писал(а):

3. Что будет происходить на Луне? а) поршень полетит сам вниз под весом воды, или б) нужна будет сила веса, чтобы образовалась картина, как на рисунке справа?

a)

"газовая пружина" - это пять. У Вас прям-таки какие-то аристотелевские представления о газах. "Природа не терпит пустоты..." (c)

[gris]

Если на Луне природа боится пустоты, то вес пропорционален силе боязни. А если не боится, то уж тогда не обе ссуть те.

[libra]

errnough в сообщении #303980 писал(а):

Скажите, libra,
1. Можно подобрать такой вес, чтобы поршень двинулся вниз и образовалась картина, как на рисунке справа?
2. Можете предположить качественно, какая сила веса должна быть приложена, чтобы образовалась прослойка газа?
3. Что будет происходить на Луне? а) поршень полетит сам вниз под весом воды, или б) нужна будет сила веса, чтобы образовалась картина, как на рисунке справа?
4. Если б) верно, то вес не окажется ли почти равным с тем, что и на Земле?

PS____
Прослойка газа и есть та пружина, динамометрическая.
Газовая пружина. На ней висит поршень.

1) В н.у. - да, безусловно.
2) Может быть и никакой - известный эксперимент с перевернутым стаканом с водой, накрытым бумагой. Конкретное решение зависит от конфигурации системы и внешних условий. "На коленке" не посчитаю, но вполне решабельная задача.
3) - а) если вода не примерзнет к поршню и стакану. Еще вероятнее, вышибет как пробку из шампанского...
4) --
Прослойка газа - сжатая пружина, а не растянутая.

-- Пн мар 29, 2010 15:25:17 --

$m= \frac{(P_a-P_v )S}{g}-m_v$, фигурируют в формуле - масса груза, выраженная через: разность давлений атмосферы и насыщенных паров воды при заданной температуре, площадь поршня, ускорение свободного падения, масса воды + масса поршня. Давление атмосферы = 100кПа, давлений насыщенных паров воды при 20 С = 2,5 кПа. Остальное варьируйте по конструкции.
Вариант: стакан диаметром 10 см, в нем налито 10 см воды, невесомый поршень: может удержать 77,35 кг. Если бы вода не испарялась, удержал бы почти 80.

[errnough]

Странно, что никто из ответивших не знает качественного ответа, какой вес должен иметь груз, прицепленный к поршню, тянущий его вниз, чтобы разорвать непрерывный столб воды в цилиндре с образованием водяного пара.

Вес груза, прицепленного к поршню, должен быть равен весу такого же столба воды, но высотой 10.33 метра.

Верно и другое, собственный вес столба воды без разрывов, такой же:



еще во времена Аристотеля, наверное, знали, что всасывающий насос не может поднять воду больше, чем на 10.33 метров. Но поскольку среди отвечающих кто уклоняется от ответа на вопрос, будет ли работать на Луне всасывающий насос (можно ли набрать в шприц жидкость), кто считает, что вода на Луне становится шампанским, то интересный факт, что вес столба жидкости для разрыва самой жидкости останется тем же и на Луне, безвозвратно ускользает от их внимания... одной посылки вам не будет хватать, чтобы сделать правильное умозаключение. Правильное умозаключение будет построить труднее, но еще возможно. :)

3. Что будет происходить на Луне? а) поршень полетит сам вниз под весом воды?

libra в сообщении #303988 писал(а):

вышибет как пробку из шампанского...

Напомню, что поршень и цилиндр герметичны, следовательно, образуют замкнутый объем. Каковы физические причины на Луне (допустим, что температура нормальная) чтобы вода вела себя, как шампанское?

Подевается ли куда на Луне и тот факт, что поднять вертикально, параллельно плоскости поверхности жидкости, плоский кусок стекла с поверхности жидкости очень трудно? Насколько трудно количественно, смотри выше про всасывающий насос.

[libra]

errnough в сообщении #304004 писал(а):

Странно, что никто из ответивших не знает качественного ответа, какой вес должен иметь груз, прицепленный к поршню, тянущий его вниз, чтобы разорвать непрерывный столб воды в цилиндре с образованием водяного пара.

Вес груза, прицепленного к поршню, должен быть равен весу такого же столба воды, но высотой 10.33 метра.

Водяной пар здесь ни при чем. Выше столба 10.33 метра будет вакуум с точностью до давления паров воды, потому что именно такой столб воды создает давление, равное атмосферному. На Луне высота такого столба будет равна 0, т.к. давления атмосферы там практически нет, что ускользает от Вашего внимания ...

errnough в сообщении #304004 писал(а):

Напомню, что поршень и цилиндр герметичны, следовательно, образуют замкнутый объем. Каковы физические причины на Луне (допустим, что температура нормальная) чтобы вода вела себя, как шампанское?

Ну, как пробка шампанского не полетит, это я преувеличил, но поршень будет вытолкнут давление 2,5 кПа. Это 2,5% от атмосферного (на Земле, естественно). А потом вода еще и закипит ... Вставьте в приведенную выше формулу давление атмосферы = 0, увидите, что еще и подпирать поршень надо.

errnough в сообщении #304004 писал(а):

Подевается ли куда на Луне и тот факт, что поднять вертикально, параллельно плоскости поверхности жидкости, плоский кусок стекла с поверхности жидкости очень трудно? Насколько трудно количественно, смотри выше про всасывающий насос.

Это совсем другой эффект - эффект поверхностного натяжения. Смажьте стекло воском и никакого затруднения в снятии его с воды не будет. При любом давлении. В том числе и на Луне. Если, конечно, там найдете поверхность воды.

[Виктор Ширшов]

Patrice в сообщении #303883 писал(а):

Вы придумайте метод измерения гравитации на Луне, находясь на Земле.

12d3 в сообщении #303930 писал(а):

gris в сообщении #303916 писал(а):
А если просто подвесить груз на пружине?

Это неподходящий метод, потому что самый простой. Надо выдумать что-нибудь эдакое..

Предлагаю способ посложнее и эдакий. Нужно Луну "притянуть" на орбиту (осуществить это очень трудно), на которой на её поверхности будет ощущаться полная невесомость (такое явление должно наблюдаться примерно на удалении 2,5 радиусов Земли). В этом случае ускорение свободного падения на лунной поверхности составит разность между ожидаемым орбитальным ускорением Луны и сегодняшним орбитальным ускорением.

[Gravist]

libra в сообщении #303988 писал(а):

а) если вода не примерзнет к поршню и стакану.

Температура поверхности Луны ночью - -170 - -180° С
Максимальная температура поверхности Луны днем - +130° С
Температура пород Луны залегающая на глубине 1 м (температура постоянная) - -35° С

[errnough]

libra в сообщении #303988 писал(а):

известный эксперимент с перевернутым стаканом с водой, накрытым бумагой.

libra, вот фотография этого опыта.



«Наполним обыкновенный стакан до краёв водой. Накроем его листком бумаги так, как это показано на рисунке. Плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз. Осторожно уберём руку, держа стакан за дно. Вода не выливается. Почему это происходит?» [festival.1september.ru]

Вы могли бы коротенько, со своей позиции, объяснить этот опыт в терминах физики?

[myhand]

errnough в сообщении #304055 писал(а):

Вы могли бы коротенько, со своей позиции, объяснить этот опыт в терминах физики?

Интересно, а чем Вас не устраивает "объяснение в терминах физики" просто с процетированного сайта?

[whiterussian]

Я не libra, но отвечу.
На листок сверху действует сила:$P_{\text{атм}}A_{\text{сухого листка}}+\rho_{H_2O} g H_{\text{стакана}} A_{\text{мокрого листка}}+F_{\text{взаимодействия с ободком}}$
снизу: $P_{\text{атм}}A_{\text{листка}}$

закон Ньютона:
$P_{\text{атм}}A_{\text{сухого листка}}+\rho_{H_2O} g H_{стакана} A_{\text{мокрого листка}}+F_{взаимодействия с ободком}+m_{\text{листка}}g-P_{\text{атм}}A_{\text{листка}}=0$

обтратите внимание, что $\rho_{H_2O} g H_{\text{стакана}} A_{\text{мокрого листка}}\ll P_{\text{атм}}A_{\text{мокрого листка}}$

[gris]

Мне показалось, что на фотографии вода в стакане занимает не весь объём. Такое может быть? Пойду экспериментировать.

[whiterussian]

зазор может появиться после переворачивания, но вам необходима абсолютная смачиваемость контактирующей поверхности.

[errnough]

whiterussian,
Вы не торопитесь рассказывать, как будто есть ситуация только по рисунку справа. Давайте будем так описывать, в терминах физики, как это происходит с течением времени в эксперименте. На рисунке слева у нас стакан-кубик, накрытый незакрепленной невесомой пластинкой. Опишите пожалуйста, баланс сил, качественно. Где больше, насколько, плюс-минус, и поясните происхождение разницы сил. Ну там, к примеру, подъемная сила, ля-ля-ля, Архимед, равная весу вытесненного объема воздуха... или там, по барометрической формуле...



А затем уже, по рисунку справа, после переворота стакана пластинкой вниз, опишите, пожалуйста, снова те же силы. Если они не изменились, то почему. Конечно, не забудьте, кубик никуда не двигался и совершался всего лишь поворот на 180 градусов кубической формы вокруг одной оси.