Задача (физика)

← →
Igorek © (2004-04-22 14:58) [0]

Сразу оговорюсь - формулировка неточная. Решал когда-то давно на олимпиаде. Мое решение звучало примерно так: "нету решения". Сейчас я думаю - получается парадокс.
Я ее потом часто вспоминал, спрашивал кое-каких физиков, но в правильном ответе до сих пор не уверен.
Итак своими словами:
Есть планета и вокруг нее атмосфера, пропускающая световые лучи; как нужно послать луч света, что-бы он "вышел на орбиту планеты", т.е. вращался по кольцу в атмосфере?
Извесны вроде были масса, радиус планеты, функция убывания плотности атмосферы и т.д. и т.п.

От себя добавлю: Если цифры в условии дают решение "нету решения", то существуют ли такие цифры, при которых есть решение?

---
конечно лучше дать решение, но можно кидаться указаниями на конкр. тему из учебника физики :-)

← →
Reindeer Moss Eater © (2004-04-22 15:22) [1]

Бессмыслица какая-то.

Если лучу света приписываетя волновая природа то зачем знать массу и плотность атмосферы?

Если массу планеты вспомнили имея ввиду корпускулярную природу света, то первая космическая-то и скорость света все равно никуда не делись

← →
Ega23 © (2004-04-22 15:30) [2]

2Reindeer Moss Eater © (22.04.04 15:22) [1]

Если лучу света приписываетя волновая природа то зачем знать массу и плотность атмосферы?

Если массу планеты вспомнили имея ввиду корпускулярную природу света, то первая космическая-то и скорость света все равно никуда не делись

Если хорошо владеть оптикой, то на основе этих данных можно ф-ю преломления луча вывести.

2 Igorek © (22.04.04 14:58)
"вышел на орбиту планеты",

1 метр - это орбита планеты?

← →
WondeRu © (2004-04-22 15:31) [3]

Вокруг черной дыры я тебе хоть спиралькой сделаю, но это не планета и не из-за атмосферы!)))

← →
Ega23 © (2004-04-22 15:33) [4]

Вокруг черной дыры я тебе хоть спиралькой сделаю, но это не планета и не из-за атмосферы!)))

А есть-ли "чёрные дыры"?

← →
ASMiD © (2004-04-22 15:37) [5]

Усе могёт быть.

← →
Ega23 © (2004-04-22 15:43) [6]

Усе могёт быть.

А могет и не быть. Это лишь ОДНА ИЗ гипотез.

← →
WondeRu © (2004-04-22 15:47) [7]

Существование черной дыры доказано www.nasa.gov)))
Кстати, центр нашей Галактики - черная дыра!

У черной дыры огромная сила гравитации вот она и свет притягивает как частицу!)

>А есть-ли "чёрные дыры"?

без кавычек!)))

← →
Матлабист (2004-04-22 15:48) [8]

По кольцу не знаю... Вот если по ломаной (из-за преломления)

← →
Ega23 © (2004-04-22 15:53) [9]

У черной дыры огромная сила гравитации вот она и свет притягивает как частицу!)

Повторюсь, это лишь ГИПОТЕЗА. А не ФАКТ.

← →
WondeRu © (2004-04-22 15:58) [10]

у меня за соседнем столом сидит адепт Свидетелей Иеговы, так он, когда я "усомнился" (я вообще не верю в это) в существовании бога, чуть мне горло не перегрыз!

Вот и Я могу так же за черные дыры кусаться! ;-)

← →
Algol (2004-04-22 16:09) [11]

По-моему задача решается довольно просто.

1)Если луч действительно двигается по окружности, то преломление не может играть роли, поскольку вектор изменениея плотности среды направлен перпендикулярно вектору движения.

2)Рассматриваем фотон как частицу в гравитационном поле, и считаем для него функцию радиуса орбиты, в зависимости от скорости: R=f(V)

3)Поскольку скорость фотона есть функция от плотности среды, то V=g(R)

4)Решаем систему {R=f(V),V=g(R)} относительно R. Получаем радиус орбиты.

ИМХО

PS Возможны еще релятивистские усложнения , типа зависимости массы фотона от скорости, и следовательно, от радиуса: m=h(R).

← →
WondeRu © (2004-04-22 16:20) [12]

>Рассматриваем фотон как частицу в гравитационном поле,
>Поскольку скорость фотона есть функция от плотности среды, то V=g(R)

Повторяю, массы планеты не хватит, иначе радиус планеты будет превышать радиус найденной орбиты! Нужена планета с огромной плотностью вещества!

Тут нужна либо нейтронная звезда (что наврядли), либо черная дыра!

← →
Algol (2004-04-22 16:29) [13]

> Повторяю, массы планеты не хватит

Какая разница? Не хватит так не хватит, решение от этого не меняется.

← →
WondeRu © (2004-04-22 16:42) [14]

2Algol (22.04.04 16:29) [13]

Согласен, но п.3 - спорный! Плотность межзвездного больно уж мала!

← →
WondeRu © (2004-04-22 16:47) [15]

2WondeRu © (22.04.04 16:42) [14]

Пропустил

межзвездного ГАЗА

← →
Jack128 © (2004-04-22 16:48) [16]

> Вот если по ломаной (из-за преломления)
в конце концов наш луч затухнет..(если конечно - наша гипотетическая атмосфера не идеальное зеркало ;-))

← →
Algol (2004-04-22 16:51) [17]

> Плотность межзвездного больно уж мала!

Ну дык это же чисто академическая задача, на практике все намнооого сложнее ))

>Ну дык это же чисто академическая задача, на практике все намнооого сложнее ))

Естественно! Но жутко интересная!)))))

А если пустить луч практически по касательной, так чтобы он вошел в атмосферу, и потом отбивался от "границ" атмосферы? Я, конечно, понимаю, что такое практически невозможно сделать, но ведь это абстракция.
Получится, как свет в алмазе играет.

> Algol (22.04.04 16:09) [11]
> 3)Поскольку скорость фотона есть функция от плотности среды,
> то V=g(R)

Простите, а разве скорость света не равна const? Или скорость фотона не есть скорость света?

> Простите, а разве скорость света не равна const? Или скорость
> фотона не есть скорость света?

В школе на уроках физики тебе не показывали как белый луч света в радугу раскладывается, если на призму посветить? Так вот, это из-за того (и только из-за того), что скорость света в воздухе и в стекле различная. Также в школе на уроке физики говорили, что конст - это скорость света в вакууме.

С уважением.

>Igorek © (22.04.04 14:58) :
>как нужно послать луч
>света, что-бы он "вышел на орбиту планеты", т.е. вращался по кольцу в атмосфере?

"-- Это низко! -- возмутился Воланд, -- вы человек бедный...
Ведь вы -- человек бедный?
Буфетчик втянул голову в плечи, так что стало видно, что
он человек бедный."

По кольцу атмосферы - это слишком круто.
Черная дыра затягивает юзера настолько стремительно, что, просто
разрывает. Посудите сами, - в некоей точке сила конечна. В другой,
если следовать учениям о черных дырах: Бесконечна. Если от двойки отнять
бесконечность, сколько получится?

Реальный градиент - это не скалярная разница. Это грозное проявление
векторного произведения -- только сэр Джеймс Максвелл сумел оценить
потенциальную силу градиента потенциала, а не просто производной.

Его гений сумел соединить градиент и вектор в уравнениях, которые
до сих вызывают восхищение. Т.е. буквально объяснения есть.
А, кроме эл.м. полей? Кто отважится? Не на уровне спиноров и
квантовых чисел? А вот так, в простом, классическом варианте преподавателя
шотландского Университета?

Кто-то удивится? Как же так, нет? Вся классическая электродинамика
покоится на ур.Максвелла!

Поясню, электродинамика-электродинамикой.
А господин А.Эйнштейн, исходя из Вами вполне понятых, принципов
единства и сплоченности с 1920-1950хх ничего так и не вывел.
Т.е. это попытка ответить о связи не только скаляра и вектора,
а о вектора и тензора. Идея, почерпнутая у Максвелла.
Эка невидаль? Заменить 2 на 4?
Более того, Эйнштейн пытался 4 заменить на 5.
(теория польского физика Калуцы. Полная чушь. Не было идеи).

Идея появилась только проблесками, в смысле идеи симметрии
у Гайзенберга, да и тот слишком поздно жил, чтобы ея развить...
В итоге:

Н И Ч Е Г О

Луч света никогда на "орбиту" не выйдет. Не ждите.
Он свободен от орбиты:))) Фонарик космонавта и фонарик мальчика - эквивалентны.
В каком бы поле фонарик не находился.
Никакая атмосфера не отменит световой конус.

Фонарик "полетит" вдаль. Даже если Вы этого не увидите. Т.е., значит
условия тяготения на Вашей планете таковы, что Вам не дано видеть
естественный процесс причинности. Увы.

Пока в сознании обыденного человека сила является не вектором,
а просто скалярным усилием, пока идея симметрии не владеет сообществом
экспериментаторов ( мы откроем ещё 3000 частиц, а х....толку?) до тех пор
Ваша удивительная фраза из журнала "Техника - Молодежи" обречена на молчание...

Задача (физика) Найти похожие ветки