Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Обсуждение новых теорий по физике.
Правила форума
Научный форум "Физика"

Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#1  Сообщение Kamanch » 05 авг 2016, 23:11

О том, почему ускорение свободного падения g примерно равно 9,8 м/с^2...
... или страшная тайна, которую физики продолжают скрывать на протяжении многих десятилетий (... шутка).

Недавно вспомнил свой давнишний спор с одним учителем физики. О чём спорили, неважно, главное то, что решил я посмотреть по ссылкам ответ на вопрос о том, почему g=9.8; и к своему удивлению не нашёл ни одного более-менее вменяемого ответа (искал только на русско- и англоязычных сайтах). В связи с этим публикую данный опус.

Самая узнаваемая формула из курса физики 7 кл., в которой присутствует g, F=mg. Посмотрев на неё, обыватель скажет, что g=10 было подобрано для удобства, потом что-то там как всегда перемерили, оказалось 9,81 (приблизительно для нашей широты). Однако, сразу скажу, что это значение физиками не подбиралось, а попадание физ. константы в "десятку" - слишком маловероятное событие, да и константы часто берутся на основе экспериментальных данных с учётом введённых ранее единиц измерения. С другой стороны, очевидно, что g также приблизительно равно пи в квадрате, что тоже не может быть случайностью.
На самом деле g определяется с помощью формулы для периода колебания маятника в поле тяготения Земли.
Изображение, L - длина маятника, T - его период.
(про число пи и основание натурального логарифма е будет отдельная разоблачительная статья)
Эксперимент показывает, что при L=1 м и g=9.8 период будет составлять 2 с, т. е 1 "качание" маятника составит 1 с.

Напомню про эксперимент с маятником:
(взято отсюда http://sernam.ru/book_phis_t3.php?id=9)
(все ссылки без каких-то предпочтений к тем или иным сайтам, просто по первым строчкам поисковика)
1. Если, сохраняя одну и ту же длину маятника, подвешивать разные грузы, то период колебания получится один и тот же, хотя массы грузов сильно различаются. Период математического маятника не зависит от массы груза.
2. Если при пуске маятника отклонять его на разные не слишком большие углы, то он будет колебаться с одним и тем же периодом, хотя и с разными амплитудами. Пока не слишком велики амплитуды, колебания достаточно близки по своей форме к гармоническому, и период математического маятника не зависит от амплитуды колебаний. Это свойство называется изохронизмом. Считается, что этот факт был установлен в 1655 г. Галилеем.

По порядку, откуда взялись метр и секунда. Метр придумали французские физики (точнее, астрономы Жан Батист Деламбр и Пьер Франсуа Мешен) конца 18 в.
http://www.ria-stk.ru/mi/adetail.php?ID=12505.
Они измерили расстояние от экватора до северного полюса на меридиане Парижа, и приравняли метр к 1/10 000 000 этого расстояния (ныне метр определяется несколько иначе). http://gruzdoff.ru/wiki/Основные_единицы_СИ
Таким образом, метр намертво связан с геометрическими параметрами нашей планеты. Почему была взята 1/4 часть окружности планеты, а не половина, или 1/10? Здесь, скорее всего, было важно удобство пользования полученной в итоге шаблонной величиной - маятником длиной в 1 метр пользоваться намного удобнее и нагляднее, чем в 2 м, или в 0.1 м.
Однако, здесь необходимо сделать некоторое замечание. Старорусская путевая мера - верста - почти равна километру, а именно, 1066,8 м. От этой меры образовывались другие, более мелкие единицы, как сажень, аршин и т.д. Хотя отклонение по современным меркам достаточно велико, всё-таки 6,7%, уже этот факт наводит на мысль, что в древности людям был известен точный размер нашей планеты. Верста имела свои аналогии не только в славянской, но и в других культурах. Например, древнекитайская "ли" равнялась нынешним 500 м (опять же, в разные исторические эпохи варьировалась от 400 до 576 м). Возможно, французские астрономы позаимствовали кое-какие забытые сведения...
А кто придумал секунду? Во всех справочниках написано примерно следующее. Деление суток на 24 часа, а дальнейшее деление часа на 60 минут, минуты - на 60 секунд "исторически сложилось"... и существовало уже в древнем Египте... а также Междуречье... и основывалось на 12-чной системе счисления... которая уже использовалась "строителями пирамид"... и другая подобная, на мой взгляд, ахинея, ибо попыток объяснить, откуда взялась 12-чная система счисления без наличия каких-нибудь природных аналогов, нигде нет. Но всё же секунда существовала с древнейших времён.
А вывод здесь таков. Из формулы для периода маятника следует, что секунда - величина, жёстко и бескомпромиссно привязанная к метру, как к геометрической характеристике нашего шарика - планеты Земля.
Когда-то давным-давно была взята величина L, равная нынешнему метру, был взят коэффициент пропорциональности g, приравненный к 10, и получившийся полупериод качания маятника был положен в основу отсчёта времени. (другой вариант - g был приравнен к pi в квадрате). Этот полупериод сохранился до сих пор в виде секунды. Величина 24*60*60=86400 является единственно возможной для деления суток на равные интервалы, обоснованное с точки зрения физики. Циферблат настенных часов - отражение гравитационно-геометрических пропорций нашей планеты. Часы, минуты и секунды появились, когда человек окинул осмысленным взором целиком всю планету, возможно, всего лишь мысленно.
"Современная" система единиц, появившаяся во времена Великой французской революции, напрямую связана с системой измерения времени, прошедшей к нам из доисторических времён.
Конечно, надо понимать, что 86400 можно разложить и на другие множители, например, 12*120*60. А двенадцатеричная система как раз и явилась следствием разделения суток на 86400 частей.
Таким образом древние "строители пирамид"
- знали, что Земля представляет собой приблизительно шар;
- знали размеры нашей планеты;
- знали те физические законы, что называются у нас 1, 2 з-н Ньютона...
- и, наконец, умели пользоваться маятником )).

Другими словами. Представьте, что у людей появилась возможность добраться до других звёздных систем; и вот вы - путешественник, нашедший пригодную для жизни планету; причём на этой планете придётся остаться надолго. А так как период обращения вокруг оси у неё другой, то пользоваться земными часами неудобно, надо вводить местную систему измерения времени. С современной точки зрения путешественник может следовать такой последовательности действий. Измеряется длина окружности планеты, эта величина делится на целое число так, чтобы получившийся размер можно было "измерить руками", т. е. чтобы он был нагляден и удобен для лабораторных манипуляций. Изготавливается маятник с длиной подвеса равной этому местному "метру". Измеряется число его качаний за оборот планеты вокруг оси, полученное число делится дважды некоторым удобным образом так, чтобы в последнем делении делитель равнялся результату деления - в часе будет столько же минут, сколько в минуте секунд. Полученная местная "секунда" становится единицей измерения времени, местный "метр" может в дальнейшем не использоваться.

Если g был изначально приравнен к 10, а не к 9,8, то для объяснения этого можно использовать один интересный факт - расширение Земли. Существует много гипотез на этот счёт, от довольно шарлатанских, объясняющих это поглощением "эфира", до более-менее адекватных, например, гипотезы гидридного ядра. Существует много экспериментальных данных, опровергающих гипотезу расширения Земли, однако все они появились сравнительно недавно. По наиболее рациональным гипотезам расширения радиус Земли мог увеличиваться без значительного накопления массы. Если кратко, ядро Земли состоит из железа и никеля, а водород входит в состав этого ядра; если температура повышается, то водород начинает выделяться. Этим объясняется вулканическая активность, происхождение угля и нефти и т. п.
Размер Земли мог изменяться незначительно, но, так как гравитационные силы изменяются пропорционально квадрату радиуса, а длина участка поверхности - пропорционально радиусу, ускорение свободного падения вполне могло уменьшиться с 10 до 9,8 м/с^2. Так или иначе, тот момент, когда человек начал измерять время, отодвигается на значительный период времени в далёкое прошлое.

Конечно, всё это домыслы, однако, хотел бы узнать ваше мнение относительно всего этого.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
Код: выделить все
<div style="text-align:center;">Обсудить теорию <a href="http://www.newtheory.ru/physics/pochemu-uskorenie-svobodnogo-padeniya-g-ravno-9-8-t3905.html">Почему ускорение свободного падения g равно 9,8</a> Вы можете на форуме "Новая Теория".</div>
Kamanch
 
Сообщений: 1
Зарегистрирован: 05 авг 2016, 23:01
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#2  Сообщение alexandrovod » 08 авг 2016, 12:28

Kamanch писал(а): Деление суток на 24 часа, а дальнейшее деление часа на 60 минут, минуты - на 60 секунд "исторически сложилось"... и существовало уже в древнем Египте... а также Междуречье... и основывалось на 12-чной системе счисления... которая уже использовалась "строителями пирамид"... и другая подобная, на мой взгляд, ахинея, ибо попыток объяснить, откуда взялась 12-чная система счисления без наличия каких-нибудь природных аналогов, нигде нет. Но всё же секунда существовала с древнейших времён.

Эта система взялась из возможности простого деления окружности 2. 4. 3. 5. и минимализации, получилось 2*2*3=12 и 12*5=60, круг можно правильно разделить ещё на 17, но последнее проблематично привязать к природным реперам. Поэтому изначально была семеричная (лунная) система, но окружность (сутки) правильно разделить на 7 невозможно.
С уважением Овод
alexandrovod
 
Сообщений: 5595
Зарегистрирован: 06 май 2014, 17:34
Благодарил (а): 831 раз.
Поблагодарили: 348 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#3  Сообщение che » 08 авг 2016, 12:40

Kamanch писал(а):про число пи и основание натурального логарифма е будет отдельная разоблачительная статья

Нет уж -- извольте по порядку!
С нетерпением ждём статьи, разоблачающей число 2
che
 
Сообщений: 13016
Зарегистрирован: 25 авг 2010, 18:50
Благодарил (а): 956 раз.
Поблагодарили: 941 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#4  Сообщение alexandrovod » 08 авг 2016, 13:46

Kamanch писал(а):Если кратко, ядро Земли состоит из железа и никеля, а водород входит в состав этого ядра; если температура повышается, то водород начинает выделяться. Этим объясняется вулканическая активность, происхождение угля и нефти и т. п.

Где же взять столько элементов, не только группы Железа, а и соседних, чтобы набрать на земное ядро?
При химической реакции водорода с карбидами и углеродом и правда образуются нефтяные фракции, но вот в чём беда - в равных количествах правой и левой оптической активности (суммарная активность=0). Но пока даже в метаморфических породах нефтефракции, подавляющее преобладание с левой активностью.
С уважением Овод
alexandrovod
 
Сообщений: 5595
Зарегистрирован: 06 май 2014, 17:34
Благодарил (а): 831 раз.
Поблагодарили: 348 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#5  Сообщение che » 08 авг 2016, 14:04

alexandrovod писал(а):При химической реакции водорода с карбидами и углеродом и правда образуются нефтяные фракции, но вот в чём беда - в равных количествах правой и левой оптической активности

Это утверждение верно, если нет фактора, нарущающего хиральную симметрию. А в земных недрах такой фактор присутствует -- это земной магнетизм. Другое дело -- достаточенли он для осуществления налюдаемого эффекта?
che
 
Сообщений: 13016
Зарегистрирован: 25 авг 2010, 18:50
Благодарил (а): 956 раз.
Поблагодарили: 941 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#6  Сообщение юрий симлянский » 03 сен 2016, 04:11

почему 9.8 , а не 10 больше метрикой объяснимо. Относительно расширения: Раз уж в расширении на g опираться , надо подразумевать ускоренное расширение.
Что до изменения g во времени ,то исходя из его размерности, должен измениться либо метр ,либо само время.
юрий симлянский
 
Сообщений: 204
Зарегистрирован: 14 апр 2014, 15:16
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#7  Сообщение Борис Шевченко » 03 сен 2016, 13:48

Ответ на комментарий №1.
Kamanch писал(а):Однако, сразу скажу, что это значение физиками не подбиралось, а попадание физ. константы в "десятку" - слишком маловероятное событие,

Уважаемый Kamanch. Ускорение свободного падения ни как не может быть константой, так как зависит от величины гравитирующей массы: g=GM/r. Здесь «r» расстояние, на котором измеряется ускорение от гравитирующей массы. С уважением, Борис.
Аватар пользователя
Борис Шевченко
 
Сообщений: 27573
Зарегистрирован: 24 фев 2011, 13:20
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 265 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#8  Сообщение DOKTOR-MIG » 16 сен 2016, 03:42

От веса, период колебания маятника не зависит, но за счёт скрытой массы, которой в одном веществе больше, а в другом меньше - незначительно, но зависит.
Проверял - экспериментально. Учебники - врут! Проверьте.
С уважением Михаил.
DOKTOR-MIG
 
Сообщений: 21
Зарегистрирован: 04 фев 2016, 05:45
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#9  Сообщение alexandrovod » 18 сен 2016, 06:00

юрий симлянский писал(а):почему 9.8 , а не 10 больше метрикой объяснимо.

Шутка. В СИ g=Pi^2*1m, а в английской g=Pi^3*1фут. Значит в СИ земля круглоквадратная, а у англичан круглокубическая.
С уважением Овод
alexandrovod
 
Сообщений: 5595
Зарегистрирован: 06 май 2014, 17:34
Благодарил (а): 831 раз.
Поблагодарили: 348 раз.

Re: Почему ускорение свободного падения g равно 9,8

Комментарий теории:#10  Сообщение юрий симлянский » 18 сен 2016, 07:25

Kamanch писал(а):для объяснения этого можно использовать один интересный факт - расширение Земли.

alexandrovod писал(а):Значит в СИ земля круглоквадратная,

Давайте расчёт в системе СИ проведём. Только изначально договоримся ,что коль о расширении думаем, то должна быть тому формулировка. В настоящее время в Физике, как науке, такой нет. Следует ещё упомянуть что в природе не замечено равномерного движения. Это к тому, что если есть расширение то оно ускорено. Представив Землю как относительный шар,шара ускоренное расширение, можно представить как приращение его объёма за единицу времени.
V\t^2.(метр куб \ сек^2). или dim L^3 T^-2.
Ориентируясь на размерность данного отношения можно предположить, что ускоренное приращение объёма Земли равно геоцентрической гравитационной постоянной.
GM.(метр куб.\сек^2) dim L^3 T^-2.
или GM= V\t^2. где G- гравитационная постоянная, М - масса Земли, V - её объём.
Предположение вытекающее из равенства размерностей не есть утверждение в правильности формулы. Правильность расчётом должна быть подтверждена. Что и показываю:
Как радиус шара из объёма определить то известно. Ежесекундное приращение объёма известно. Объём Земли известен. Каким стал объём Земли после приращения за секунду считается. Из полученного объёма можно определить его радиус. Сравнив радиусы Земли до и после приращения объёма считается приращённый за секунду радиус. Так как изменение линейной величины в секунду за секунду есть ускорение величина приращённого радиуса равна g.
Погрешность 12%. Кому не лень - расчёт проверите. Ускоренному расширению имеет место быть.
юрий симлянский
 
Сообщений: 204
Зарегистрирован: 14 апр 2014, 15:16
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 5 раз.

След.

Вернуться в Физика

 


  • Похожие темы
    Ответов
    Просмотров
    Последнее сообщение

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 2