If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:7:12

Транскрипция к видео

Давайте продолжим изучать планету Любрикон-VI. Я не упомянул ещё один факт о ней — Любрикон-VI вообще не вращается вокруг собственной оси. Так как планета не вращается вокруг собственной оси, у неё не может быть и экватора. Поэтому, когда мы говорили о траектории движения замёрзшего носка, мне бы следовало сказать, что он движется по большой окружности, вместо того, чтобы говорить «экватор». Если предположить, что Земля — сфера, хотя она не идеальная сфера, но если предположить, то экватор был бы идеальной окружностью. Но чтобы экватор был экватором, нужно вращение вокруг собственной оси. И в этом случае мы просто скажем, что носок перемещается по самой большой окружности из всех возможных. Он, этот вмёрзший в лёд носок, перемещается по большой окружности данной сферы. Теперь, когда мы знаем, что планета не вращается вокруг собственной оси, я хочу поставить один мысленный эксперимент. Блок льда с носком не единственный объект, находящийся на поверхности Любрикона-VI. Здесь — смотрим на него издали — если смотреть через телескоп, можно увидеть на поверхности Любрикона-VI — опять же, изображаю поверхность — замёрзший банан. Вот, что там находится. Итак, здесь — блок льда, в нём — замороженный банан. Постараюсь изобразить банан как можно лучше. И блок совершенно неподвижен относительно поверхности Любрикона-VI. У него нет никакой скорости перемещения по касательной, в отличие от этого блока льда, у которого она есть и будет вечно. У этого же блока нет скорости перемещения. И я хочу задать вопрос: какие силы действуют на этот блок? Есть сила гравитации, направленная к центру Любрикона-VI. Итак, гравитация. Я изображаю все силы из точки центра тяжести данного блока с бананом. Опять же, рисую тем же цветом. Есть сила гравитации, направленная внутрь по всей окружности. Сила гравитации, направленная внутрь по всей окружности. И ещё мы знаем, что банан не падает прямо в центр планеты. Значит, должна быть какая-то сила, которая поддерживает его в неподвижном положении. И это сила поверхности Любрикона-VI, действующая на банан или, точнее, на блок, не дающая ему упасть прямиком в центр планеты. И в данном случае это нормальная сила. Нормальная сила. Теперь я спрашиваю, равны ли эти две силы для блока с бананом? Равны ли они? Насколько мы можем понять, банан находится в состоянии покоя. Эта планета в данном примере вообще не обращается вокруг своей оси. И банан не движется относительно планеты. Он не ускоряется ни в каком из направлений. Если он не ускоряется ни в одном из направлений, то результирующие силы в любом из измерений должны в сумме равняться 0, или полностью уравновешиваться друг другом. В случае блока с бананом, нормальная сила полностью уравновешивает силу гравитации. Эти две силы, нормальная и направленная внутрь планеты сила гравитации, равны. Можно сказать, что они равняются в сумме 0 и противоположно направлены. Могу сказать, что нормальная сила плюс сила гравитации равняется 0. У них одна и та же модульная величина и они противоположно направлены. Когда вы их складываете, они уравновешивают друг друга. Теперь ненадолго отвлечёмся от этого эксперимента и вернёмся к блоку с вмёрзшим носком. Носок, как мы раньше узнали, вечно перемещается вокруг планеты на нулевой высоте со скоростью 1 км/ч. Мы знаем, что сила гравитации, направленная внутрь планеты, действует на носок, и что здесь также есть нормальная сила, благодаря которой носок не проваливается в центр планеты. Но я хочу спросить, равны ли эти две силы для блока с замёрзшим носком так же, как для блока с бананом? Итак, в случае замёрзшего носка, если бы эти две силы имели одну и ту же модульную величину, но имели бы противоположные направления, как мы это здесь изобразили, они бы сократились, и тогда у нас бы не было результирующей силы. Давайте объясню ещё раз. Если бы нормальная сила и сила гравитации сокращались, если бы в результате получился 0, то это означало бы, что нет никакой результирующей силы и что предмет не будет ускоряться ни в каком направлении, а предмет в движении останется в движении. Так что, вот этот объект, без действующей на него результирующей силы, не мог бы оставаться на поверхности планеты. Он бы просто перемещался ровно по касательной линии, вечно. И если бы это было так, я знаю, что это не траектория, он бы просто двигался вечно дальше и дальше от поверхности планеты. Но мы знаем, что этого не происходит, что блок с носком обращается вокруг планеты и имеет траекторию в виде окружности. Поскольку он имеет такую траекторию, нарисуем её в разрезе, если бы мы посмотрели на траекторию со стороны, она имела бы такой вид. Блок с носком движется по ней и постоянно получает ускорение внутрь, к центру планеты. Здесь есть некое центростремительное ускорение. Но, чтобы центростремительное ускорение существовало, должна быть некая результирующая сила, направленная к центру планеты. В случае неподвижного ледяного блока с бананом эти две силы уравновешивали бы друг друга. Но, в случае вечно движущегося ледяного блока с носком, есть перемещение. И его траектория имеет вид окружности. Движение центростремительно. Значит, есть некая результирующая сила, направленная к центру планеты. В данном случае модульная величина силы гравитации будет больше, чем модульная величина нормальной силы. Больше, чем модульная величина нормальной силы. Вот здесь такой ситуации не возникнет, здесь не было бы движения по орбите. А вот тут случай, когда есть результирующая центростремительная сила. Сила гравитации, её величина по модулю, немного больше, чем модульная величина нормальной силы. И интересно, возможно мы вернемся к этому в каком-то из следующих видео, что произошло бы, если бы этот предмет стал двигаться быстрее и быстрее, если бы блок с носком стал ускоряться? Что бы произошло тогда? Как изменилось бы взаимодействие этих двух объектов и изменилось ли бы вообще? Subtitles by the Amara.org community