ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерение из "Механика " Приводимый пример взят дословно из лекции Р. Фейнмана по общей физике ). Эти лекции одного из крупнейших физиков-теоретиков нашего времени отличаются глубоким содержанием, оригинальностью и занимательностью. Их чтение доставит удовольствие студенту. [c.307] Допустим, что в известной точке планета начала свое движение и имеет определенную скорость. Она движется вокруг Солнца по какой-то кривой, и мы попытаемся определить с помощью уравнений движения Ньютона и его же закона всемирного тяготения, что это за кривая. Как это сделать В некоторый момент времени планета находится в каком-то определенном месте, на расстоянии г от Солнца в этом случае известно, что на нее действует сила, направленная по прямой к Солнцу, которая согласно закону тяготения равна определенной постоянной, умноженной на произведение масс планеты и Солнца и деленной на квадрат расстояния между ними. Чтобы рассуждать дальше, нужно выяснить, какое ускорение вызывает эта сила. [c.307] Однако, в отличие от предыдущей задачи, нам потребуются теперь компоненты ускорения в двух направлениях, которые мы назовем х я у. Положение планеты в данный момент будет определяться координатами х п у, поскольку третья координата z всегда равна нулю. [c.307] После этого все готово, чтобы определить компоненты ускорения. Всю эту работу можно сильно облегчить, если пользоваться таблицами квадратов, кубов и обратных величин. На нашу долю останется тогда только умножение X на 1/Л которое легко выполняется на логарифмической линейке. [c.308] Ось X пересекается в омент 2,101 с, период обращения равен 4,20 с. В момент 2,086 с-компонента скорости v = . Орбита пересекается с осью х при х= 1,022, длина большой, волуосн равна (1,022 + 0,300)/2 = 0,761, Оу =0,796. Предсказываемое время полуоборота равно я (0,761)3/2 = 0,663 я = 2,082. [c.309] в начале этой главы для вас были загадкой движения грузика на лружинке, однако теперь, вооруженные таким мощным орудием, как законы Ньютона, вы можете вычислять не только такие простые явления, как качание грузика, но и чрезвычайно сложные движения планет, причем с любой желаемой точностью Нужна только машина, знающая арифметику . [c.310] Скорость света ) в вакууме с считается одной из основных физических постоянных. [c.311] Для определения скорости света применялись многие методы ). Здесь мы перечисляем и кратко описываем некоторые из них. [c.312] Рнс- 10.6. Для определения с по измерению угла а и известкой скорости вращения Земли (из - U — 30 км/с, tg а - в/с) Бредли воспользовался светом от удаленной звезды. [c.313] а не Юпитера. Метод Рёмера был не очень точен, но именно его расчет показал астрономам, что для определения истинного движения планет и -их спутников, производимого на основании измерений наблюдаемого движения планет, необходимо учитывать время распространения светового сигнала. [c.313] Явление, наблюдавшееся Бредли, называется аберрацией. Оно не имеет ничего общего с собственным движением звезды. Причина аберрации заключается в том, что скорость света конечна, а наблюдение ведется с Земли, движущейся с некоторой скоростью по орбите вокруг Солнца. Фактически это был первый прямой опыт, показавший, что система отсчета, связанная с Солнцем, является более надежной в качестве инерциаль-ной системы, чем система отсчета, связанная с Землей. Этот опыт подтверждает, что правильнее считать Землю движущейся вокруг Солнца, а не Солнце — вокруг Земли при наблюдении аберрации непосредственно обнаруживается происходящее в течение года изменение направления скорости Земли относительно звезд. [c.314] И человек не промокнет, если он будет неподвижно стоять под зонтиком, держа его прямо над головой. Если человек побежит вперед, держа зонтик в том же положении, то его пальто промокнет спереди. Относительно движущегося человека дождевые капли уже не падают точно по вертикали. [c.314] Вдвое большая величина, или 41 , сравнима с величиной 40,5 углового диаметра кажущейся орбиты звезды, наблюдавшейся Бредли. [c.317] На рис. 10.9 показан чертеж телескопа Бредли. Этот телескоп имел длину около 12 футов (3,7 м) и был специально предназначен для точного наблюдения звезд вблизи зенита. Совпадение результатов наблюдений Бредли над звездой 7 Дракона с предложенной им гипотезой иллюстрируется таблицей, взятой из его же статьи. [c.317] В качестве затвора для определения времени прохождения светового сигнала по пути, равному 2-8633 мм, Физо использовал вращающееся зубчатое колесо. [c.318] Эта работа намного превосходит по точности все предыдущие. Некоторые подробности опыта Майкельсона приводятся в задаче 3. [c.319] Метод Шоран ). В методе Шоран используется радиолокационный маяк. Радиолокационный маяк, или импульсный повторитель, — это прибор, который, получая радиолокационный импульс, немедленно испускает другой импульс. По существу, этот прибор в какой-то степени похож на зеркало, но, в отличие от зеркала, он усиливает поступающий сигнал прежде, чем отразить (испустить) его. [c.320] При измерении скорости света этим методом радиолокационные маяки устанавливают в точках А и В. Радиолокационный передатчик, расположенный где-то на прямой между этими точками, испускает импульсы электромагнитного излучения, а приемник, находящийся в том же месте, измеряет время, за которое импульс достигает одного из маяков и возвращается от него. Расстояния между передатчиками и радиолокационными маяками могут быть весьма точно измерены с помощью стандартных геодезических методов. Для расстояний порядка 10 см (100 км) ошибка измерений имеет порядок всего около 10 см. Пользуясь часами с кварцевым кристаллом, можно очень точно измерять промежутки времени порядка 10 с. [c.320] Вернуться к основной статье