Spier... Znaczy się spadaj!

Co spadnie szybciej? Piłeczka do tenisa stołowego o masie ok. 3 gramów czy piłeczka golfowa o masie prawie 46 gramów? (obie zrzucane z tej samej wysokości)

Ktoś już tak kiedyś kombinował. Galileusz w 1640 roku próbował zweryfikować opinię jakoby cięższe ciała spadały na Ziemię szybciej niż te lekkie. Legenda głosi, że Galileusz zrzucał kule armatnie o różnej masie z krzywej wieży w Pizzie. Ale jak już mówiłem to tylko legenda. Kiedy ja plułem łuskami słonecznika z wiaduktu to się "miśki" od razu przyczepili. Tak na prawdę Galileusz przeprowadzał doświadczenia staczając wałki o różnych masach po równiach pochyłych. Przede wszystkim dlatego, że taki sposób jest prostszy.
To jak w końcu z tymi piłeczkami? Która dotknie Ziemi pierwsza?
Otóż obie dotrą do Ziemi po takim samym czasie i uderzą w nią z taką samą prędkością.


Pan "W" (jak Wątpliwość): Zaraz! Koleś! Chcesz powiedzieć, że masa nie ma tutaj ŻADNEGO znaczenia? A gdybym spuścił z tej samej wysokości książkę i piórko? Nadal uważasz, że oba przedmioty dotkną Ziemi jednocześnie?

Pan "K" (jak... jak Ja): Zależy w jaki sposób to zrobisz. Jeżeli spuścisz przedmioty obok siebie to rzeczywiście książka spadnie szybciej niż piórko, ale tylko dlatego, że piórko swoim kształtem stawia powietrzu większy opór niż książka. Gdyby nie było powietrza oba przedmioty spadłyby jednocześnie. Masa zarówno książki jak i piórka nie ma tu ŻADNEGO znaczenia. 

Aby się co do tego upewnić astronauci z Apollo 15 pokazali w 1971 roku, że na Księżycu, gdzie nie ma atmosfery (a więc i oporu powietrza), piórko spada z taką samą prędkością co ciężki młot geologiczny.

"W": Ciągle Ci nie wierzę.
"K": Więc usuń opór powietrza. Połóż piórko na książce i zrzuć oba przedmioty. (też spróbuj drogi, czy tam tani, czytelniku). I jak? Piórko ciągle spada wolniej niż książka?


Z jakim przyspieszeniem na Ziemię spadają ciała? 
 Z przyspieszeniem równym  9,81 m/s²
Oznacza to, że np piłeczka golfowa zrzucona z wysokości 10 metrów uderzy w Ziemie z prędkością 98,3 m/s. Bez różnicy jaka jest ciężka.

ciamciaramciam

Jak to bywa w życiu każdego geniusza (nawet mojego formatu) nadchodzi czas braku weny, ogólnego rozbicia, spóźnia się okr... stop. Tego ostatniego nie było.
W takim wypadku powinnością ludzkości, która czerpie ogromne korzyści z takiego geniuszu jest zadanie mu pracy domowej aby mógł on powstać niczym feniks z popiołów i... Dupa!
 Chodzi o to, że jeżeli macie jakieś pytania, na które chcielibyście poznać odpowiedź albo sprawdzić swoją własną teorię to walcie si... to walcie na adres sokretyn.un@gmail.com. Do maila załączcie swoje zdjęcie żebym wiedział do czyich pytań się bardziej przyłożyć.

Rok za rokiem i tak w kółko. A może w elipse?

Czy Ziemia i inne planety Układu Słonecznego rzeczywiście krążą wokół Słońca po orbitach w kształcie koła tak jak odkrył to Mikołaj Kopernik?

Odpowiedź brzmi: NIE. A dowiedziono tego 100 lat po Koperniku. Mimo, że model kopernikański był dużo bardziej dokładny i wierniej odwzorowywał ruch planet niż model ptolemejski to jednak nie był on wstanie tak dokładnie wyjaśnić pewnego obserwowanego na nocnym niebie zjawiska.
Spośród planet krążących wokół Słońca te, które są bliżej niego poruszają się szybciej niż leżące dalej. Merkury obiega Słońce zaledwie w 80 dni ziemskich. Gdyby Jowisz poruszał się z taką samą prędkością, obiegnięcie całej orbity zajęłoby mu 3,5 roku ziemskiego. Jednak w rzeczywistości urodzinowego szampana pilibyśmy na nim co 12 lat bo tyle trwa jeden rok na Jowiszu.
Wszystkie planety przemykają jedna obok drugiej ("planes" to po grecku "wędrowiec"). Kiedy patrzymy na ich ruch z Ziemi niektóre zdają się co jakiś czas cofać co jest spowodowane połączeniem ich własnych ruchów z ruchem obiegowym Ziemi. I tych właśnie "wstecznych" ruchów nie można było wyjaśnić na gruncie kopernikańskiego modelu Układu Słonecznego.

Dzień na Merkurym trwa 58 dni ziemskich, 15 godzin i 26 minut.

Żyjący na przełomie XVI i XVII wieku Niemiecki matematyk Johannes Kepler postanowił wyjaśnić tą zagadkę.
Kepler korzystając z najdokładniejszych jak na tamte czasy dostępnych danych - zawiłych tablic ruchu ruchu planet na niebie, przygotowanych przez Tychona Brahego dostrzegł pewną prawidłowość, która doprowadziła go do sformułowania trzech praw rządzących ruchem planet w Układzie Słonecznym.
Kepler wyjaśnił ruch "wsteczny" Marsa. Zauważył, że "pętle wsteczne" pasowały do teorii heliocentrycznej, gdyby orbity planet dookoła Słońca miały kształt elipsy a nie kół jak wtedy sądzono.


W pierwszym prawie Kepler zauważył, że planety poruszają się po eliptycznych orbitach, a Słońce znajduje się w jednym z dwóch ognisk elipsy.



Drugie prawo Keplera opisuje szybkość z jaką planeta porusza się po swojej orbicie. Odcinek łączący planetę ze Słońcem zakreśla równe pola powierzchni w równych odstępach czasu. Droga (AB lub CD), jaką pokonuje planeta, krążąc po orbicie mierzona jest przy użyciu kąta, którego wierzchołek jest tam gdzie Słońce a ramiona wyznaczają kolejne położenia planety. Orbity są eliptyczne, dlatego, aby zakreślić taki sam obszar w tym samym czasie, planeta kiedy jest bliżej Słońca musi pokonać dłuższą drogę niż wtedy kiedy jest dalej. Zatem prędkość planety zmienia się w ten sposób, że porusza się tym szybciej, im jest bliżej Słońca i tym wolniej, im jest od niego dalej.

 Symulacja II prawa Keplera (kliknij)



Trzecie prawo Keplera mówi, że okresy obiegów planet zależą od ich średnich odległości od Słońca. Kwadraty tych okresów są proporcjonalne do sześcianu średnich odległości od Słońca. Im większa jest orbita, tym dłuższy jest czas potrzebny do jej pokonania. Planeta leżąca dwa razy dalej od Słońca niż Ziemia potrzebuje ośmiokrotnie dłuższego czasu na obiegnięcie orbity (odległość do sześcianu czyli 2 do trzeciej potęgi). W związku z tym planety leżące dalej od Słońca krążą po orbicie wolniej niż te, które znajdują się bliżej. Mars potrzebuje prawie dwóch ziemskich lat, aby obiec Słońce, Saturn - ponad 29 lat, a Neptun... Cóż, tam wszyscy bylibyśmy gówniarzami. Rok na Neptunie trwa 165 lat ziemskich.

Marsjański rok nazywany jest Solem. 

Kepler opisał prawa rządzące ruchem planet, ale nie wiedział dlaczego te prawa obowiązują. Potrzeba było geniuszu Newtona, by połączyć te prawa w uniwersalną teorię grawitacji.

Po pierwsze!
Ruch planet odbywa się po elipsie zaś Słońce znajduje się w jednym z jej ognisk.

Po drugie!
Promień wodzący planety (czyli linia łącząca planetę ze Słońcem) zaznacza w równych odstępach czasu takie same pola.

Po trzecie!
Kwadrat okresów obiegów planet dookoła Słońca jest proporcjonalny do sześcianu ich średnich odległości od Słońca.

Kto i KIEDY zgasił światło?!

Gdyby w pewnej chwili nasze Słońce zgasło ile czasu moglibyśmy się nim jeszcze cieszyć na Ziemi?
Trochę ponad 8 minut. Tyle czasu zajmuje światłu pokonanie dystansu jaki dzieli Słońce i Ziemię.
To co widzimy w danej chwili jest czymś zupełnie innym od tego co się dzieje faktycznie. Informacja o zdarzeniu może przemieszczać się maksymalnie z prędkością światła równą ok. 300 000 km/s. Jeżeli średnia odległość dzieląca Ziemię od Słońca wynosi
150 000 000 km to ostatniemu promykowi słońca pokonanie takiego dystansu zajmie ok. 8 minut. A więc i my dopiero po 8 minutach od faktycznego czasu zdarzenia dowiemy się, że Słońce zgasło.
Pamiętaj! To co widzisz nie jest tym co się dzieje, ponieważ musi upłynąć pewien czas, zanim światło dotrze do Twoich oczu.
Rok świetlny to wbrew pozorom nie jednostka czasu a odległości. Jest to dokładnie odległość jaką światło pokonuje w ciągu jednego roku w próżni czyli 300 000 km/s razy 365 dni ;) To jest jakieś 9,5 bilionów kilometrów (9500000000000000 km).
Do najbliższej gwiazdy poza Słońcem mamy ok 4 lata świetlne drogi. Ta gwiazda to Proxima Centauri znajdująca się w gwiazdozbiorze... Centaura. Wyobraź sobie, że podziwiasz nocą rozgwieżdżone niebo. Patrzysz na proximę powiedzmy przez teleskop bo gołym okiem jest niewidoczna i widzisz, że nagle gwiazda znikła! Mówisz "cholera! Właśnie zgasła!". Czy na pewno zgasła w momencie, w którym to zauważyłeś? Nie! Ta gwiazda tak na prawdę zgasła 4 lata temu, ale informacja niesiona przez światło pochodzące od tej gwiazdy potrzebowała 4 lat aby pokonać dystans 4 lat świetlnych i powiadomić Cię o zniknięciu.

Czy na pewno od chwili powstania fotonu światła w Słońcu do chwili spotkania go z Ziemią mija 8 minut?
Nic bardziej mylnego! Każdy kwant czyli w skrócie najmniejsza część promieniowania wyprodukowanego we wnętrzu Słońca na wydostanie się w przestrzeń kosmiczną potrzebuje ok. 20 tysięcy lat! I znowu w takim wypadku promienie, które dzisiaj opalały nasze ciała w rzeczywistości zostały wytworzone w okresie kiedy nasza planeta była skuta lodem (epoka plejstocenu).

Czy nasze Słońce może kiedyś zgasnąć?
Słońce zalicza się do grupy tzw żółtych karłów. To oznacza, że ma przed sobą jeszcze jakieś 5 miliardów lat życia. Po tym czasie stanie się tzw czerwonym olbrzymem. Słońce tak się powiększy, że wchłonie dwie najbliższe planety Merkury i Wenus a Ziemia zostanie doszczętnie wypalona przez zewnętrzną atmosferę Słońca.


Jak myślisz? Ile mniej więcej wynosi odległość z Ziemi do Słońca wyrażona w latach świetlnych? Czy na pewno to będą lata?

Pytajnik

   Pewien uczony wygłosił kiedyś odczyt astronomiczny. Opowiadał, jak Ziemia krąży wokół Słońca, a ono z kolei kręci się wokół środka naszej galaktyki. Pod koniec wykładu w jednym z końcowych rzędów podniosła się starsza pani i swoim drżącym, wiekowym głosem rzekła: Wszystko co pan powiedział, to bzdura. Świat jest na prawdę płaski i spoczywa na grzbiecie gigantycznego żółwia". Naukowiec z uśmieszkiem wyższości spytał: "A na czym spoczywa ten żółw?" Starsza pani mała już odpowiedź: "Bardzo pan sprytny młody człowieku, bardzo sprytny, ale jest to żółw na żółwiu i tak do końca!"

Zabawne? Kpisz sobie ze starszej pani i z jej wieży z żółwi? Dlaczego uważasz, że wiesz lepiej?
W historii dociekania praw jakie rządzą naszym wszechświatem bywało już sporo pokrętnych teorii. I wiele z nich było swojego czasu uznawane jako oficjalne teorie naukowe opisujące wszechświat. Starożytni uważali, że Ziemia znajduje się w środku Układu Słonecznego zaś Słońce, Księżyc, gwiazdy i pięć znanych wtedy planet (Merkury, Wenus, Marsz, Jowisz, Saturn) okrążają naszą błękitną planetę. Trzeba było poczekać do 1514 roku kiedy to Mikołaj Kopernik zaczął rozpowszechniać swój model Układu Słonecznego, w którym to Ziemia wraz z innymi planetami okrąża Słońce. Początkowo Kopernik z obawy przed zarzutem herezji nie publikował swoich prac pod własnym nazwiskiem. 1609 rok - Galileusz odkrywa cztery największe księżyce Jowisza. To już był śmiertelny cios dla teorii geocentrycznej (Słońce okrąża Ziemię). Jemu też groziło spalenie na stosie za herezje. Co prawda uniewinniono Galileusza bo wycofał się z głoszenia swoich heliocentrycznych (Ziemia okrąża Słońce) poglądów jednak legenda głosi, że po publicznym wyparciu się swoich poglądów Galileusz mruknął pod nosem "Eppur si muove" co oznacza "a jednak się kręci". Miał oczywiście na myśli "kręcącą" się wokół Słońca Ziemię.

Skąd się brały nowe, coraz to wierniej opisujące działanie naszego świata teorie naukowe? Z głów tych wszystkich mądrali? Też. A skąd znalazły się w ich głowach? Myślę, że po prostu odpowiadali na pytania. Czyje? Swoje. Zadawali pytania. Mimo, że często nawet nie wolno było pomyśleć o nowych ideach ci, którzy zaistnieli w historii świata pytali. I znowu dlaczego?

"Bezmyślnym życiem żyć człowiekowi nie warto" powiedział kiedyś pewien mądrala na "S". I miał rację. Przypłacił za tą rację życiem. Pan S został skazany na banicję za zadawanie pytań, które ujawniały ignorancję ludzi. (Tobie pewnie by zadał pytanie dlaczego pomysł wieży z żółwi wydaje Ci się absurdalny. Jaka byłaby Twoja odpowiedź?). W zarzutach przewijało się też zachęcanie młodych greków do zarzucenia wiary w bogów. Pan S. jednak oznajmił, że wygnanie go z miasta nie zmieni jego sposobu bycia. W związku z tym nakazano mu wypić truciznę.
Czymże jest rozmyślne życie? Chodzi o takie życie, w którym szuka się prawdy. Jesteś CIEKAWY świata. Chcesz rozumieć. Nie akceptujesz pustych idei tylko dlatego, że są popularne czy stanowią tradycję. NIE BOISZ SIĘ ZADAWAĆ PYTAŃ. Często okazuje się, że pytania są ważniejsze od odpowiedzi. Jak powiedział kiedyś inny mądrala pan R. pytania rozwijają pojęcie o tym, co jest możliwe, wzbogacają naszą intelektualną wyobraźnię i zmniejszają dogmatyczną pewność siebie, która nie pozwala umysłowi spekulować. Wiedza jest czymś czego nie można nikomu dać. Jedynym skutecznym sposobem pomocy innej osobie w nauce czegokolwiek jest zadawanie jej pytań, które pomogą jej SAMEJ dojść do prawdy.
Czym jest rozumne życie? Według pana S. człowiek to racjonalne zwierze. Nie chodzi o to, że zawsze jesteśmy istotami racjonalnymi i nigdy nie reagujemy na emocje ani nie działamy pod wpływem instynktu. Chodzi o to, że ludzie mają potencjał rozsądku. Człowiek, który tym rozsądkiem się nie kieruje, prowadzący bezmyślne życie nie wykorzystuje potencjału jaki w nim drzemie. Życie bez rozsądku i CIEKAWOŚCI, bez poszukiwania prawdy nie różni się NICZYM od życia zwierzęcia stojącego niżej na drabinie ewolucji. Nie ciekawi Cię jak powstał świat? Jak działa i jak jest zbudowane ludzkie ciało? Według Darwina nie powinieneś chodzić. Przynajmniej nie na dwóch nogach.

Chcesz istnieć? ROZMYŚLAJ! PYTAJ i szukaj odpowiedzi. Bez tego nie istniejesz. Do takiego samego wniosku przecież doszedł inny mądrala. Słynne "Myślę więc jestem" pana K. Jak do tego doszedł? Zadał PYTANIE: Jak coś może być pomyślane bez kogoś kto o tym nie myśli? Jeżeli nie myślisz to nie istniejesz. Myślenie implikuje istnienie.
A więc CIEKAWOŚĆ, PYTANIE i ROZMYŚLANIE. Dzięki tej trójcy nie śpisz już na kamieniu w jaskini, nie umierasz na byle chorobę, w McDonaldzie delektujesz się frytkami a jeżeli zechcesz spróbować frytek w innym McDonaldzie to wsiadasz w samolot i w ciągu kilku godzin wcinasz frytki w Nowojorskim fastfoodzie.

Pytaj! Zawsze! Nawet jeżeli jesteś pewien, że znasz odpowiedź. Wszystko wymaga wyjaśnień tak długo jak długo można przedstawić inne potencjalne rozwiązania. Dlatego nie pozwól aby prawo, oczekiwania, przypuszczenia, akceptowalność społeczna i pewność siebie powstrzymywały Cię od zadawania pytań. Nauczono nas błędnie wierzyć, iż nasi nauczyciele, szefowie, przywódcy polityczni, religijny czy w końcu rodzice mają rację. "Dzięki temu" przestajemy myśleć. Skoro wątpisz to znaczy, że myślisz. A więc i istniejesz.
Dlatego pytaj!
Zawsze!