| |||||
МЕНЮ
| Пятое состояние вещества или Гравитационный коллапсПятое состояние вещества или Гравитационный коллапсРеферат По физике Учащегося 9-Б класса СОШ №24 г.Симферополя Толкуева Олега. ТЕМА: «Пятое состояние вещества или Гравитационный коллапс » План 1). Различные состояния вещества. 2). Гравитация. 3). Понятие «Гравитационный коллапс» В настоящее время науке известны следующие состояния вещества: 1- газообразное - это когда молекулы вещества (газа) двигаются хаотически не имея устойчивых связей друг с другом. Плотность от 0-17 по водороду. Вакуум - это один атом водорода на 1 куб\км пространства Плотность - это количество вещества в единице объема. 2- жидкое - молекулы жидкости как правило дипольные и имеют связи друг с другом, молекулы находящиеся на границе жидкости, не имея связи с молекулами газа реализуют эти связи с соседними пограничными молекулами жидкости образуя слой ПАН (поверхностно активное натяжение) так называемый «мениск». Плотность жидкости выше плотности газа. 3- твёрдое - молекулы связаны в кристаллической решетке, плотность твёрдого вещества выше плотности жидкости. 4- плазма - это когда все электроны - общие и ядра находятся рядом друг с другом. Плазма может быть холодная или горячая. Пример холодной плазмы это - пламя спички, костра, кухонного газа - температура ее от нескольких сотен до нескольких тысяч градусов (ацетиленовая горелка 7000-11000 градусов). Горячая плазма - тела звезд - температура достигает миллионов градусов. Плотность плазмы выше плотности твердого вещества. Есть еще одно состояние вещества - аморфное, скорее это промежуточное между жидким и твердым, так как оно имеет свойства как жидкости так и твердого. Чтобы понять, что такое пятое состояние вещества рассмотрим общую формулу закона силы гравитации m1 х m2 F = --------------------------- 2 R Где : F - сила притяжения двух тел с массами m1 и m2 m1 - масcа первого тела ; m2 - масcа второго тела ; R - расстояние между центрами масс этих тел . Представим себе, что m1 - масса планеты, а m2 - масса вашего тела. Для планеты Земля формула выглядит так : m1 х m2 F = ----------------------------- G земли 2 R где G - гравитационная постоянная - коэффициент характеризующий конкретный состав химических элементов из которых состоит наша планета. G - отбросим и будем рассматривать общий вид формулы гравитации. Для того чтобы оторваться от планеты нужно преодолеть силу гравитации, приложить другую, противоположную силу, чтобы сообщить вашему телу определенную скорость, на пример для земли: I - первая космическая скорость ( 7,91 км/сек) - выход на круговую орбиту; II - вторая космическая скорость ( 11,18 км/сек) - выход на эллиптическую орбиту; III -третья космическая скорость (16,66 км/сек) -выход на гиперболическую орбиту. Если скорость больше третьей - вы освободились от силы притяжения планеты и ушли в свободный полет . Теперь в формуле: m1 х m2 F = ------------------------------ 2 R Представим, что m1 - масса планеты - увеличилась (по данным статистических наблюдений, ежегодно на Землю падает около 300 тонн метеоритного вещества), m2 - масса вашего тела -не изменилась - const, R - средний радиус Земли = 6,378 тыс.км, тоже не изменился - const, подставив эти значения в формулу гравитации увидим, что сила притяжения F - увеличилась, а значит необходима большая сила и соответственно большая скорость, чтобы преодолеть эту новую силу притяжения и отправиться в свободный полет. Продолжая увеличивать массу m1 и подставляя ее в формулу гравитации, каждый раз будем получать новую, большую по величине, силу притяжения и соответственно, большую скорость необходимую для преодоления силы гравитации. Увеличивая массу m1 и подставляя ее в формулу гравитации, в конце концов придем к тому, что сила притяжения увеличилась настолько, что необходима скорость света (300 тыс. км/сек) чтобы преодолеть эту силу притяжения. Теперь представим, что масса планеты m1 увеличилась ещё на несколько килограмм и теперь уже скорости света не достаточно для преодоления этой новой чудовищной силы притяжения! Образно это можно себе представить так: вы стоите на этой планете, включаете фонарик, направляя его вверх, а луч света не выходит за орбиту, а по траектории загибается и падает в низ, обратно на планету - это означает, что звёздное тело сколлапсировало. Такие объекты в настоящее время найдены в космосе, их называют «Чёрными дырами» или «Гравитационными гробами». Аналогичный эффект получается если в формуле менять R - расстояние между центрами масс m1 х m2 F = --------------------------- 2 R При уменьшении R, сила притяжения F также возрастает и в свою очередь еще сильнее сжимая звёздное тело уменьшает его радиус R, очередное уменьшение размеров тела опять приводит к увеличению силы гравитации и этот необратимый процесс сжатия заканчивается тем , что звёздное тело коллапсирует - сжимается до невероятно малых размеров и становится невидимым, ибо не излучает и не отражает свет. Коллапс - по-гречески - сжатие. Плотность вещества этих объектов огромна - в настоящий момент вычислен гравитационный радиус нашей планеты Земля он равен 2,5м. К счастью, наша ближайшая звезда Солнце, никогда не сколлапсирует ибо для этого нужна 1,2 массы Солнца. Открытие гравитационного коллапса или пятого состояния вещества принадлежит русским профессорам Шкловскому и Зельдовичу в конце 20-го века. Вот как описывает Зельдович космический корабль попавший в зону гравитационного притяжения «Чёрной дыры» : «сначала корабль разрывает на куски, куски разрываются на молекулы, молекулы разрываются на атомы, атомы разрываются на элементарные частицы , элементарные частицы разрываются на кварки , все это устремляется и сжимается в одну точку !» Рисунок чёрной дыры в виде воронки. |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|