Так все-таки, почему не падают спутники на землю?

[Munin]

Батороев в сообщении #1387311 писал(а):

Не совсем так. Спутники систем GPS, Глонасс летают не с первой космической скоростью, но по круговым орбитам.

Они летают каждый с первой космической скоростью для своей высоты. Для каждой высоты своя первая космическая. Вот так, оказывается.

[Батороев]

Toolt в сообщении #1386980 писал(а):

Раз уж перешли от спутников к центрифугам и к центробежным/центростремительным силам конкретно...
Уже упоминавшийся здесь учебник Ландсберга, том 1 параграф 119: "Сила, действующая на тело со стороны связи,... (она сообщает телу нужное центростремительное ускорение), направлена к центру, поэтому ее обычно называют центростремительной силой. Наоборот, сила, с которой вращающееся ... тело, действует ... на связь, направлена от центра, вследствие чего ее называют центробежной силой". Ну да, здесь не про спутник, а про грузики на нити и разрывающиеся маховики. Заметим, что Ландсберг здесь ничего не говорит ни про ИСО-НИСО, ни про фиктивность силы. Если явление проще описать с использованием центробежной силы...

Без посторонних сил тело движется прямолинейно (1-й закон Ньютона - о чем здесь неоднократно говорили). При воздействии посторонней отклоняющей силы тело меняет траекторию, возникает центростремительное ускорение (2-й закон Ньютона), а следовательно, и ответная реакция со стороны тела на связь (равная отклоняющей силе и направленная противоположно - 3-й закон Ньютона). Вот эту реакцию на связь Ландсберг (и другие) и определяют, как центробежную. Т.е. улетаем мы с карусели не из-за того, что на нас подействовала центробежная сила, а из-за того, что потеряли связь. Поэтому считать, что на тело действует некая центробежная сила не корректно.
В задачах на карусели, центрифуги и т.д. реакции на связь легко представляются, но в небесной механике школьника такими понятиями можно ненароком ввести в ступор, поэтому лучше обходиться центростремительными силами (тем более, что величина центробежного ускорения выводится, как обратное центростремительному, а не наоборот).

-- 12 апр 2019 23:23 --

Munin в сообщении #1387323 писал(а):

Они летают каждый с первой космической скоростью для своей высоты. Для каждой высоты своя первая космическая. Вот так, оказывается

Мне показалось, что у вас речь шла о Первой космической скорости. Если - о неких "первых космических для каждой высоты", то извиняйте!

[Toolt]

Red_Herring в сообщении #1387312 писал(а):

Батороев в сообщении #1387311 писал(а):

Не совсем так. Спутники систем GPS, Глонасс летают с разными скоростями, но по круговым орбитам.

Просто потому, что у них высота разная. У некоторых (напр #39) -1 км

Высота 1 км - это опечатка? Если про высоту орбиты, то вроде бы около 20-25 км.

[rockclimber]

Toolt в сообщении #1387329 писал(а):

Высота 1 км - это опечатка?

Это у вас опечатка. Высота -1 км, потому что он случайно улетел не в ту сторону.

[Munin]

Батороев в сообщении #1387327 писал(а):

При воздействии посторонней отклоняющей силы тело меняет траекторию, возникает центростремительное ускорение (2-й закон Ньютона), а следовательно, и ответная реакция со стороны тела на связь (равная отклоняющей силе и направленная противоположно - 3-й закон Ньютона).

Тут есть проблема: сила ≠ связь. Бывают ситуации, когда сила есть, а связи нет. И как раз движение спутника вокруг планеты - такой случай.

Так что, что называть центробежной силой, когда связи нет? А?

[Батороев]

Munin в сообщении #1387351 писал(а):

Тут есть проблема: сила ≠ связь. Бывают ситуации, когда сила есть, а связи нет. И как раз движение спутника вокруг планеты - такой случай.

Закон всемирного тяготения говорит об обратном. То, что при выведении формул космических скоростей масса спутника в числителе и знаменателе сокращается, отсутствие связи и реакции не означает.

[Toolt]

rockclimber в сообщении #1387347 писал(а):

Toolt в сообщении #1387329 писал(а):

Высота 1 км - это опечатка?

Это у вас опечатка. Высота -1 км, потому что он случайно улетел не в ту сторону.

В какую не в ту?

[Munin]

Батороев в сообщении #1387354 писал(а):

Закон всемирного тяготения говорит об обратном. То, что при выведении формул космических скоростей масса спутника в числителе и знаменателе сокращается, отсутствие связи и реакции не означает.

Простите, слово "связь" в механике имеет вполне конкретный смысл: это ограничение, например, не дающее точке принимать любые координаты. Маятник имеет связь: там материальная точка движется на плоскости, соблюдая условие $x^2+y^2=R^2.$ А вот спутник такой связи не имеет, он может двигаться в любой точке в любую сторону с любой скоростью.

-- 12.04.2019 22:27:17 --

Также вводится и понятие "реакция связи". Это всё из теоретической механики, см. соответствующие учебники.

[Батороев]

Munin в сообщении #1387366 писал(а):

А вот спутник такой связи не имеет, он может двигаться в любой точке в любую сторону с любой скоростью.

Не имел бы, двигался прямолинейно и равномерно.

-- 13 апр 2019 02:52 --

(Оффтоп)

То, что мы с вами обсуждаем, то я и имел виду, предлагая не прибегать к центробежным силам в условиях космоса.

Батороев в сообщении #1387327 писал(а):

в небесной механике...лучше обходиться центростремительными силами

[Munin]

Батороев в сообщении #1387370 писал(а):

Не имел бы, двигался прямолинейно и равномерно.

Ещё раз, слова "сила" и "связь" имеют разный смысл. Спутник не имеет связи (уравнения, аналогичного $x^2+y^2=R^2$), но на него, разумеется, действует сила $\vec{F}=-\dfrac{GMm}{r^3}\vec{r}.$ Поэтому он и не движется прямолинейно и равномерно.

Вы не понимаете, чего я говорю?

[Toolt]

Munin в сообщении #1387351 писал(а):

Тут есть проблема: сила ≠ связь. Бывают ситуации, когда сила есть, а связи нет. И как раз движение спутника вокруг планеты - такой случай.
Так что, что называть центробежной силой, когда связи нет? А?

Связь - это нить, которая связывает вращающийся грузик с осью, а также "спинка" сиденья в центрифуге, используемой для подготовки космонавтов. И центробежная сила - это та, что растягивает нить и деформирует спинку. Нет такой связи - и вроде бы некуда приделать центробежную силу. Но, ведь в уже упомнинавшемся лифтовом центробежном ограничителе скорости, грузики разбегаются от центра свободно, без деформируемой связи (пока они не уперлись в тормозной барабан или стопор). И в уже упоминавшихся аппаратах - фильтрующих центрифугах - капельки жидкости отбрасываются от центра к стенкам тоже без деформации связей, как и пылинки из закрученного потока воздуха в циклоне. (Хотя, во всех этих случаях, конечно, можно найти деформируемые связи, но с натяжкой).
А при движении спутника сила есть, а связи совсем нет, даже с натяжкой... Ну, это надо обдумать...

(Оффтоп)

И, блин, как же трудно смириться с тем, что при разрыве связи во вращающейся конструкции, тело отлетает по касательной, а не радиально. Конечно, по касательной, это неоспоримо, это азы, но вот, например, видео с вылетающим с карусели подростком - совсем даже непохоже... https://www.youtube.com/watch?v=Jr7aju1zTdU

[Red_Herring]

Toolt в сообщении #1387329 писал(а):

то вроде бы около 20-25 км.

И где ж вы такие спутники видели, чтоб на высоте 20-25 км летали? Впрочем какие-то может и летают низенько-низенько

[Toolt]

Red_Herring в сообщении #1387377 писал(а):

Toolt в сообщении #1387329 писал(а):

то вроде бы около 20-25 км.

И где ж вы такие спутники видели, чтоб на высоте 20-25 км летали? Впрочем какие-то может и летают низенько-низенько

Да, спасибо, вот уж действительно опечатка так опечатка. 25 тыс. км конечно. "Тыс." пропустил, за что дико извиняюсь.
Но 1 км - тоже низенько?

[Red_Herring]

Toolt в сообщении #1387380 писал(а):

Да, спасибо, вот уж действительно опечатка так опечатка. 25 тыс. км конечно. "Тыс." пропустил, за что дико извиняюсь.

Не обязательно 25 тыс--это высокая орбита, почти геостационар, а 250 км это низкая земная орбита. Что касается $-1$ км (минус там), это была шутка (правда в ней доля правды)

[Munin]

Red_Herring
"ВЗО", "НЗО" - это что такое? Вы уже пользовались этими аббревиатурами, но я так и не нашёл расшифровки.