ОТВЕТ на задачу "Конюшня" от 20.12. 2013: Известная "конюшня" - это наша Солнечная система, состоящая из планет (и других космических объектов), вращающихся вокруг центральной звезды – Солнца, которая является заводчиком в прямом смысле. 

ПОДРОБНОСТИ: Все планеты Солнечной системы имеют разную окраску ("масть"), например, Марс - красный, Венера - голубая и т.д. Все они имеют разные скорости как вращения вокруг собственной оси, так и орбитальные. Разные скорости и массы обуславливают разные мощности планет. Орбитальные скорости зависят от расстояния до Солнца. Чем дальше от Солнца, тем меньше скорость. Так, средняя скорость по орбите у Меркурия – 47,9 км/с, Венеры - 35 км/с, Земли – 29,8 км/с, Марса – 24,1 км/с, Юпитера – 13,1 км/с, Сатурна – 9,6 км/с, Урана – 6,8 км/с, Нептуна – 5,4 км/с, Плутон - 4,7км/c. А вот масса планет при удалении от Солнца не имеет чётко выраженной тенденции в ту или иную сторону; скорее всё же увеличение, но отдельные планеты выбиваются из ряда. Итак, массы планет в отношении массы Земли (Земля=1) меняются следующим образом: Меркурий – 0,056, Венера – 0,814, Земля – 1,0, Марс – 0, 108, Юпитер -317,82, Сатурн – 95,11, Уран -14,52, Нептун – 17,22, Плутон – 0,024. Но это не бьётся с условием задачи. А вот если учитывать скорости вращения планет вокруг собственной оси, то всё становится на свои места.

Так, скорость оборота вокруг своей оси (в земных сутках) Меркурия = 58,65 суток, Венеры* = 243,02 суток, Земли = 1 сутки, Марса = 1,03 суток, Юпитера = 0,41 суток, Сатурна = 0,44 суток, Урана = 0,72 суток, Нептуна = 0,67 суток. Существует мнение, что вращение планеты вокруг собственной оси и наличие атмосферы у нее взаимосвязаны. Другими словами, именно вращение вокруг своей оси позволяет атмосфере существовать. Хотя имеется и противоположная гипотеза (http://www.astrogalaxy.ru/446.html), что Солнце нагревает атмосферу и за счет неравномерности ее нагрева начинается раскрутка планеты.

*Венера со скоростью оборота вокруг своей оси, составляющей 243,02 земных суток, казалось бы, выбивается из этого ряда. Но, учитывая то, что скорость вращения ее атмосферы составляет четверо земных суток, что во много раз превышает скорость вращения самой планеты, то все вышеприведенные рассуждения становятся применимы и к Венере тоже. Далее, планеты с относительно малой инертностью, то есть массой, например Луна, не могут удержать на своей поверхности атмосферу (или "нечто"), которая служит своеобразным  экраном для теплового излучения планеты. Но некоторым это удается, например, Земле и Венере. На планетах, где нет атмосферы, окружающее пространство выглядит "в черном цвете".

И, наоборот, на Земле за счет атмосферы окружающее пространство воспринимается как голубое небо. Присутствие атмосферы на планете обусловлено гравитацией. Чем больше гравитационный потенциал, тем больше предпосылок для наличия атмосферы. Рассмотрим этот момент на примере планеты Земля. Молекулы воздуха, безусловно, подвержены силе тяжести, несмотря на то, что находятся всегда в быстром движении (порядка скорости ружейной пули). Притяжение их Землёю уменьшает ту слагающую их скорости, которая направлена от земной поверхности, и тем препятствует молекулам атмосферы удалиться в мировое пространство.

Почему же молекулы атмосферы не упали все на Землю? Ответ такой: они и так беспрестанно падают вниз, но, как тела абсолютно упругие, отскакивают от встречных молекул и от земной поверхности, а потому оказываются всегда пребывающими на некоторой высоте над Землей. Высота верхней границы атмосферы определяется скоростью самых быстрых молекул. Хотя средняя скорость молекул земной атмосферы равна примерно 500 м/с, отдельные молекулы могут приобретать в несколько раз большую скорость. Немногочисленные молекулы достигают скорости (3500 м/c), при которой они взлетают до высоты 600 км. На практике этим и объясняется присутствие следов атмосферы на такой высоте.

Здесь необходимо понять ещё и вот что: мы рассуждали, что молекула пробегает 600-километровый путь от земной поверхности до крайних границ атмосферы без столкновений с другими молекулами. Однако так не происходит. Но ввиду того, что массы молекул элементарного газа одинаковы, молекулы, сталкиваясь, обмениваются скоростями, как упругие шары; иначе говоря, молекулы словно проходят одна сквозь другую.

То, что воздух есть смесь разных газов, не меняет существенно всей картины. Поэтому можно принять, что одна и та же молекула как бы проносится через всю толщу атмосферы. Таким образом, на планетах с большой массой (Уран, Нептун, Сатурн, Юпитер) присутствует плотная атмосфера, а на планетах с малой массой (Марс, Луна, Меркурий, Плутон) ее вовсе нет или она - разреженная. На Земле и Венере, обладающих средней массой, атмосфера представляет из себя нечто среднее между первыми и вторыми планетами. (http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1114/инерция). Поэтому, исходя из вышеприведенных рассуждений, чем выше инертность планеты, тем более плотная атмосфера у нее присутствует.

Но это так не везде. Вот тут-то и выступает одна важная деталь, в которой кроется дьявол, и немного путает систему. Эта деталь – малоизвестный термодинамический принцип, который называют "Принцип холодной стены", или принцип Уатта. Этот принцип, имеющий только техническое применение, оказался задействованным в астрономии. Ему принадлежит веское слово в вопросах, связанных с вращением двух ближайших к Солнцу планет – Меркурия и Венеры.

Как именно? Рассмотрим подробно: Меркурий движется вокруг Солнца так, что его "сутки" равны его "году": он неизменно обращён к Солнцу одной и той же своей стороной. На этой непрерывно освещаемой Солнцем стороне планеты стоит вечный день и страшный зной; на другой, всегда обращённой к мраку мирового пространства, - вечная ночь и ужасный холод, близкий к минус 264 градуса по Цельсию. На холодной стороне Меркурия атмосфера должна сгуститься и замёрзнуть, даже если она состоит из водорода. Но, согласно принципу Уатта, к этой "холодной стене" планеты должна притечь атмосфера с дневной стороны, где установится то низкое давление, которое господствует над сжиженной атмосферой холодной стороны. Перетекшая часть атмосферы при низкой температуре тоже сгустится в жидкость, и так будет продолжаться до тех пор, пока на холодной стороне Меркурия не соберётся атмосферная оболочка всей планеты.

Следовательно, Меркурий не может обладать газообразной атмосферой: это неизбежно вытекает из принципа холодной стены при равенстве периодов вращения планеты вокруг оси и обращения вокруг Солнца. Период же вращения Венеры, её "сутки", гораздо короче её "года". Действие принципа холодной стены, в этом случае, предполагает, что у Венеры есть атмосфера; это установлено непосредственными наблюдениями. Ценители истинной красоты, которые живут в полной гармонии в Солнечной системе, - это мы с вами. 

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ по задаче "Конюшня" от 20.12.2013: Итак, победителей нет. Дьявол, препятствующий этому, скрывался во всего лишь одной небольшой детали – малоизвестном термодинамическом принципе – принципе холодной стены. По правилам рубрики, достаточно и одного только неразгаданного момента, чтобы не засчитать ответ. И всё-таки это такая мелочь по сравнению с тем, сколько на этот раз прозвучало удивительных версий. Они роскошны!

Правильный ответ, за исключением вышеуказанной детали, дали сразу несколько коллег и новых участников. Вот они, по времени поступления ответа: Олег Егоров (60 баллов), Игорь Дзюба (60 баллов), Анна Давыдова (60 баллов), Сергей Акудович (60 баллов), Абанат (60 баллов), Мария Семёнова (60 баллов), Владимир Новосельский (60 баллов), Юрий Полоник (60 баллов). Им – Почёт! Уважение! Комплименты! Аплодисменты!

Прекрасные версии дали: Семья Шевченко (Ульяна) 10 баллов, Алексей Моторин ( 6 баллов), Наталья Семёнова (5 баллов), Елена Матусевич (4 балла), Майкл Умников (4 балла), Александр Анциферов (2 балла), a-garkusha (2 балла), Наталья Батурина (2 балла). Всем – Комплименты! А другим участникам и просто наблюдателям – большое спасибо! И пожелание успеха в дальнейшем!

Спасибо за внимание! С уважением, ведущий рубрики "Дело логики" Олег Рябинин

2014-02-28T17:02:00+04:00
Рубрика "Дело логики" публикует ответ на задачу "Конюшня"

ОТВЕТ на задачу "Конюшня" от 20.12. 2013: Известная "конюшня" - это наша Солнечная система, состоящая из планет (и других космических объектов), вращающихся вокруг центральной звезды – Солнца, которая является заводчиком в прямом смысле. 

Читать далее

ПОДРОБНОСТИ: Все планеты Солнечной системы имеют разную окраску ("масть"), например, Марс - красный, Венера - голубая и т.д. Все они имеют разные скорости как вращения вокруг собственной оси, так и орбитальные. Разные скорости и массы обуславливают разные мощности планет. Орбитальные скорости зависят от расстояния до Солнца. Чем дальше от Солнца, тем меньше скорость. Так, средняя скорость по орбите у Меркурия – 47,9 км/с, Венеры - 35 км/с, Земли – 29,8 км/с, Марса – 24,1 км/с, Юпитера – 13,1 км/с, Сатурна – 9,6 км/с, Урана – 6,8 км/с, Нептуна – 5,4 км/с, Плутон - 4,7км/c. А вот масса планет при удалении от Солнца не имеет чётко выраженной тенденции в ту или иную сторону; скорее всё же увеличение, но отдельные планеты выбиваются из ряда. Итак, массы планет в отношении массы Земли (Земля=1) меняются следующим образом: Меркурий – 0,056, Венера – 0,814, Земля – 1,0, Марс – 0, 108, Юпитер -317,82, Сатурн – 95,11, Уран -14,52, Нептун – 17,22, Плутон – 0,024. Но это не бьётся с условием задачи. А вот если учитывать скорости вращения планет вокруг собственной оси, то всё становится на свои места.

Так, скорость оборота вокруг своей оси (в земных сутках) Меркурия = 58,65 суток, Венеры* = 243,02 суток, Земли = 1 сутки, Марса = 1,03 суток, Юпитера = 0,41 суток, Сатурна = 0,44 суток, Урана = 0,72 суток, Нептуна = 0,67 суток. Существует мнение, что вращение планеты вокруг собственной оси и наличие атмосферы у нее взаимосвязаны. Другими словами, именно вращение вокруг своей оси позволяет атмосфере существовать. Хотя имеется и противоположная гипотеза (http://www.astrogalaxy.ru/446.html), что Солнце нагревает атмосферу и за счет неравномерности ее нагрева начинается раскрутка планеты.

*Венера со скоростью оборота вокруг своей оси, составляющей 243,02 земных суток, казалось бы, выбивается из этого ряда. Но, учитывая то, что скорость вращения ее атмосферы составляет четверо земных суток, что во много раз превышает скорость вращения самой планеты, то все вышеприведенные рассуждения становятся применимы и к Венере тоже. Далее, планеты с относительно малой инертностью, то есть массой, например Луна, не могут удержать на своей поверхности атмосферу (или "нечто"), которая служит своеобразным  экраном для теплового излучения планеты. Но некоторым это удается, например, Земле и Венере. На планетах, где нет атмосферы, окружающее пространство выглядит "в черном цвете".

И, наоборот, на Земле за счет атмосферы окружающее пространство воспринимается как голубое небо. Присутствие атмосферы на планете обусловлено гравитацией. Чем больше гравитационный потенциал, тем больше предпосылок для наличия атмосферы. Рассмотрим этот момент на примере планеты Земля. Молекулы воздуха, безусловно, подвержены силе тяжести, несмотря на то, что находятся всегда в быстром движении (порядка скорости ружейной пули). Притяжение их Землёю уменьшает ту слагающую их скорости, которая направлена от земной поверхности, и тем препятствует молекулам атмосферы удалиться в мировое пространство.

Почему же молекулы атмосферы не упали все на Землю? Ответ такой: они и так беспрестанно падают вниз, но, как тела абсолютно упругие, отскакивают от встречных молекул и от земной поверхности, а потому оказываются всегда пребывающими на некоторой высоте над Землей. Высота верхней границы атмосферы определяется скоростью самых быстрых молекул. Хотя средняя скорость молекул земной атмосферы равна примерно 500 м/с, отдельные молекулы могут приобретать в несколько раз большую скорость. Немногочисленные молекулы достигают скорости (3500 м/c), при которой они взлетают до высоты 600 км. На практике этим и объясняется присутствие следов атмосферы на такой высоте.

Здесь необходимо понять ещё и вот что: мы рассуждали, что молекула пробегает 600-километровый путь от земной поверхности до крайних границ атмосферы без столкновений с другими молекулами. Однако так не происходит. Но ввиду того, что массы молекул элементарного газа одинаковы, молекулы, сталкиваясь, обмениваются скоростями, как упругие шары; иначе говоря, молекулы словно проходят одна сквозь другую.

То, что воздух есть смесь разных газов, не меняет существенно всей картины. Поэтому можно принять, что одна и та же молекула как бы проносится через всю толщу атмосферы. Таким образом, на планетах с большой массой (Уран, Нептун, Сатурн, Юпитер) присутствует плотная атмосфера, а на планетах с малой массой (Марс, Луна, Меркурий, Плутон) ее вовсе нет или она - разреженная. На Земле и Венере, обладающих средней массой, атмосфера представляет из себя нечто среднее между первыми и вторыми планетами. (http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_physics/1114/инерция). Поэтому, исходя из вышеприведенных рассуждений, чем выше инертность планеты, тем более плотная атмосфера у нее присутствует.

Но это так не везде. Вот тут-то и выступает одна важная деталь, в которой кроется дьявол, и немного путает систему. Эта деталь – малоизвестный термодинамический принцип, который называют "Принцип холодной стены", или принцип Уатта. Этот принцип, имеющий только техническое применение, оказался задействованным в астрономии. Ему принадлежит веское слово в вопросах, связанных с вращением двух ближайших к Солнцу планет – Меркурия и Венеры.

Как именно? Рассмотрим подробно: Меркурий движется вокруг Солнца так, что его "сутки" равны его "году": он неизменно обращён к Солнцу одной и той же своей стороной. На этой непрерывно освещаемой Солнцем стороне планеты стоит вечный день и страшный зной; на другой, всегда обращённой к мраку мирового пространства, - вечная ночь и ужасный холод, близкий к минус 264 градуса по Цельсию. На холодной стороне Меркурия атмосфера должна сгуститься и замёрзнуть, даже если она состоит из водорода. Но, согласно принципу Уатта, к этой "холодной стене" планеты должна притечь атмосфера с дневной стороны, где установится то низкое давление, которое господствует над сжиженной атмосферой холодной стороны. Перетекшая часть атмосферы при низкой температуре тоже сгустится в жидкость, и так будет продолжаться до тех пор, пока на холодной стороне Меркурия не соберётся атмосферная оболочка всей планеты.

Следовательно, Меркурий не может обладать газообразной атмосферой: это неизбежно вытекает из принципа холодной стены при равенстве периодов вращения планеты вокруг оси и обращения вокруг Солнца. Период же вращения Венеры, её "сутки", гораздо короче её "года". Действие принципа холодной стены, в этом случае, предполагает, что у Венеры есть атмосфера; это установлено непосредственными наблюдениями. Ценители истинной красоты, которые живут в полной гармонии в Солнечной системе, - это мы с вами. 

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ по задаче "Конюшня" от 20.12.2013: Итак, победителей нет. Дьявол, препятствующий этому, скрывался во всего лишь одной небольшой детали – малоизвестном термодинамическом принципе – принципе холодной стены. По правилам рубрики, достаточно и одного только неразгаданного момента, чтобы не засчитать ответ. И всё-таки это такая мелочь по сравнению с тем, сколько на этот раз прозвучало удивительных версий. Они роскошны!

Правильный ответ, за исключением вышеуказанной детали, дали сразу несколько коллег и новых участников. Вот они, по времени поступления ответа: Олег Егоров (60 баллов), Игорь Дзюба (60 баллов), Анна Давыдова (60 баллов), Сергей Акудович (60 баллов), Абанат (60 баллов), Мария Семёнова (60 баллов), Владимир Новосельский (60 баллов), Юрий Полоник (60 баллов). Им – Почёт! Уважение! Комплименты! Аплодисменты!

Прекрасные версии дали: Семья Шевченко (Ульяна) 10 баллов, Алексей Моторин ( 6 баллов), Наталья Семёнова (5 баллов), Елена Матусевич (4 балла), Майкл Умников (4 балла), Александр Анциферов (2 балла), a-garkusha (2 балла), Наталья Батурина (2 балла). Всем – Комплименты! А другим участникам и просто наблюдателям – большое спасибо! И пожелание успеха в дальнейшем!

Спасибо за внимание! С уважением, ведущий рубрики "Дело логики" Олег Рябинин

Новости по теме

Комментарии

Чтобы написать комментарий, необходимо авторизоваться через социальные сети:
или 

Новости в сети

Новости

Новости в сети

Новости в сети

Социальные сети