|
Научно-фантастические романы Жюля Верна, как правило, отличаются точностью в изложении научных основ и описании различных технических устройств. Но иногда писатель-фантаст допускал ошибки. Так, например, в романах "С земли на Луну" и "Вокруг Луны" он почему-то считает, что невесомость в снаряде будет только тогда, когда сила притяжения Земли станет равной силе притяжения Луны, а не во все время полета. Но это не главная ошибка. Путешественникам просто не придется испытать чувство невесомости - они погибнут при выстреле.
Ж. Верн пишет, что длина пушки - 275 м, а снаряд покидает ее со скоростью 16 км/с. Если подсчитать, какое ускорение получает снаряд (принимая его движение за равномерноускоренное), то оно окажется равным 500 км/с 2 , то есть в 50 тысяч раз больше ускорения силы тяжести (g), которое на Земле равно около 10 м/с 2 . Ясно, что путешественники будут просто раздавлены собственным весом. Квантовая запутанность, в основе жизни. То, что в некоторых очень конкретных ситуациях два фотона, которые взаимодействовали в прошлом, обладают свойствами, что их взаимное расстояние, сколь бы великим оно ни было, недостаточно для разделения. Они неотделимы друг от друга, даже когда они далеко друг от друга: то, что происходит с одним из них, где бы они ни находились во Вселенной, неразрывно связано с тем, что с ними происходит. другой фотон в другом месте Вселенной, как будто квантовая связь, несущественная и мгновенная, удерживала их вместе. Физики называют это «принципом нелокальности»: кванты локализуются ни во времени, ни в пространстве, и они практически присутствуют в каждый момент и во всех местах. Ж. Верн наверняка понимал, что предложенный способ путешествия к Луне смертельно опасен для людей, находящихся в снаряде. Желая "смягчить" их участь, он делает внутренние стенки снаряда мягкими. Но, конечно, это мало поможет. Ведь если на человека упадет с большой высоты многотонная кипа ваты, ему все равно не поздоровится. |
Эта множественность виртуальных состояний определяется волновой функцией. Именно от коллапса этой волновой функции возникает возникновение определенной пространственно-временной взаимосвязи: когда волновая функция разрушается, одно состояние среди бесчисленных других обновляется, материализуется в нашего мира. Вот как все явления, которые составляют нашу реальность, случаются: из-за большого количества разброса волновых функций, происходящих с невероятной скоростью. А что вызывает коллапс волновой функции?
В каждый момент каждый человек порождает свою реальность, которая также является реальностью, заставляя бесчисленные волновые функции разрушаться самим фактом осознания. Квантовым состоянием является, в последнем случае, пузырь виртуальной информации, охватывающей неопределенные потенциальные состояния.
Люди не ощущают постоянно действующего на них ускорения силы тяжести, а чувствуют только его увеличение или уменьшение.
Ускорение - одна из важнейших характеристик движения. Она показывает, как быстро растет или уменьшается скорость. Можно сказать, что ускорение - это скорость изменения скорости. Но скорость, оставаясь постоянной по величине, может изменять свое направление. Так, если точка движется равномерно по окружности, то ее скорость, постоянная по величине, в каждый момент времени направлена по касательной к окружности. Следовательно, ускорение - это векторная величина, которая характеризует быстроту изменения скорости и по ее численному значению и по направлению. На рисунке приведены значения ускорений, встречающиеся в окружающем нас мире. Диапазон их огромен. Поэтому применена логарифмическая шкала - у нее два соседних деления отличаются друг от друга по величине в 10 раз. Характер разбиения каждого ее участка показан на примере одного интервала: от 104 до 105; это тоже логарифмическая шкала. Для участка шкалы от 10 6 до 10 14 примеров очень мало, поэтому на рисунке он не показан. Единица измерения ускорения, принятая для всех приводимых данных,- метр на секунду в квадрате, м/с 2 . Справа от шкалы - положительные ускорения (на зеленом фоне), слева - отрицательные ускорения, их иногда называют "замедления" (на светло-коричневом фоне).
Эти состояния не могут проявиться - перейти от потенциального состояния к текущему состоянию - только под действием нашего сознания: это мгновенно приводит к кристаллизации определенного количества информации в виде любое событие. Это означает, что наше сознание создает время и пространство, и все в нем, и все, что происходит в нем. Информация выше пространства и времени, которая еще не стала энергией, не говоря уже о материи. Это область метафизики: за гранью, Природа. Это знаменитое «поле с нулевой точкой», то есть «квантового вакуума», которое, хотя оно пустое от энергии и материи, полна всех возможностей: виртуальной информации.
Ускорения измеряются специальными приборами - так называемыми акселерометрами. По принципу действия они бывают механическими, электромеханическими, электрическими, оптическими и могут измерять ускорения в диапазоне от 1 см/с 2 до 30 км/с 2 , то есть от 0,001g до 3000g. Ускорение можно также вычислить. Для этого пользуются формулами механики. Если известно, что движение равномерно ускоренное (или равномерно замедленное) начинается из состояния покоя (или заканчивается остановкой), то для нахождения ускорения а применяют одну из следующих формул: а = v/t; a = v 2 /2s; a = 2s/t 2 (v - скорость, s - путь, t - время). Для вычисления ускорения можно воспользоваться также вторым законом Ньютона, по которому ускорение находят как частное от деления силы F, действующей на материальную точку, на ее массу m:а = F/m.
Это «высшее унитарное поле», из которого все возникает. Кальлеман может объяснить календарь майя - эволюция жизни исходит из квантовых и информационных скачков, которые появляются как эволюционные прыжки - объясняя в то же время ускорение времени: потому что эволюция определяется увеличением когнитивных способностей виды. С каждым изменением Подземного мира происходит эволюционный скачок, который в реальном времени воздействует на все формы жизни, независимо от того, где бы они ни находились, на Земле и во Вселенной.
Каждый эволюционный скачок порождает новые и разные эффекты, но всегда в смысле усложнения и диверсификации жизни, а также для улучшения автономии и уровня сознания живых существ. Например, Кальлеман показывает, что современные знакомства согласуются с идеей о том, что каждый новый подземный мир в календаре майя порождает повышенную автономию биологических организмов по отношению к окружающей их среде. Это подтверждает идею о том, что каждый подземный мир развивает повышение самосознания и более высокий уровень интеллекта.
Некоторые из этих формул и были применены для нахождения величин ускорений, приведенных на вкладке. Например, известно, что автомобиль "Жигули пятёрка" разгоняется до скорости 100 км/час за 19 секунд. Если считать движение автомобиля на участке разгона равномерно ускоренным, то его ускорение а = v/t = 28 м/с: 19 с = 1,5 м/с 2 .
Бегун на короткие дистанции на первых 30-40 метрах набирает скорость около 11 м/с и далее бежит примерно с такой же скоростью. Следовательно, его ускорение a = v 2 /2s = 121: 80 = 1,5 м/с 2 . Любопытный факт: ускорения, развиваемые автомобилем и спринтером, одинаковы. Близки к этому значению также ускорения велосипедиста и конькобежца. В самом деле, велосипедист 200 метров с места преодолевает за 15 секунд. Если воспользоваться формулой, связывающей путь и время, найдем, что ускорение равно около 1,7 м/с 2 . Конькобежец, бегущий на 500 метров, первые 50 метров преодолевает за 8,1-8,6 секунды. Таким образом, его ускорение в среднем - 1,4 м/с 2 .
Эволюция, улучшающая наш интеллект и наш уровень сознания на протяжении веков, позволяет ускорить информацию и события. Поэтому сама эволюция - это ускорение. И это имеет смысл: улучшить наше сознание. Чем больше мы развиваемся, тем больше и лучше мы осознаем. Мы видели, что время ускоряется, потому что мы получаем больше информации, и потому что это наш жизненный опыт, наше живое время. Теперь переход между внешней информацией и внутренним опытом осуществляется нашей совестью. Единственным ответственным за все это является она.
Этот процесс делится на два этапа. Первый этап является чисто квантовым и мобилизует виртуальную информацию, которая по определению невозможно измерить или определить; с другой стороны, вторая ступень трансформирует разумным и ощутимым целым рядом биологических, электрических, магнитных и химических явлений, которые являются частью нормального функционирования нашей физиологии и которые являются физическим и телесным переводом функционирования нашей психики и нашего разума. Точнее, суперпозиция происходит через микротрубочки, крошечную трубчатую структуру, состоящую из белков, называемых «тубулинами». «Микротрубочки, - объясняет Теодорани, - являются строительными блоками цитоскелета, которые могут быть определены как основа клеток»: они представляют нервную и кровеносную сеть клеток.
Итак, короткую дистанцию, скажем, 30 метров, и автомобиль, и велосипедист, и конькобежец покроют примерно за одно и то же время. Правда, затем автомобиль обгонит своих "конкурентов", так как его конечная скорость много выше. А вот с гоночной машиной не посостязаешься даже в самом начале ее движения, так как она развивает ускорение до 8-9 м/с 2 (скорость 100 км/час достигается за 3,2-3,5 секунды). Ускорение мотоцикла лежит в пределах 3-6 м/с 2 .
Ободряясь своим собственным интеллектом, Теодорани говорит нам, они действуют как «основные посредники сознания»: В нейронах они собираются, чтобы разрешать и регулировать синаптические связи, которые отвечают за когнитивные функции. Между тем тубулины несут ряд квантовых бит. Тубулины могут оставаться определенным количеством времени в состоянии квантовой суперпозиции, тогда как микротрубочки, присутствующие в мозге, находятся между ними в идеальном состоянии запутывания. Именно коллапс волновой функции, управляющей этим состоянием суперпозиции, приводит к разрыву мгновенного сознания, сорок раз в секунду в среднем.
Несколько большее ускорение, чем человек, развивают некоторые представители животного мира, например, гепард, ягуар. Наверное, поэтому силуэты их рисуют на спортивных и гоночных автомобилях.
При торможении автомобиль и мотоцикл испытывают замедления, величины которых на 20-30 процентов меньше значений ускорений. Это объясняется тем, что при разгоне сцепление колес с полотном дороги несколько лучше, чем при торможении.
Между каждым из этих вспышек сознания, каждые сороковые секунды, мы находимся в состоянии предсознания, выше фактического сознания, в прямом взаимодействии с «полем нулевой точки». Вот где наше «высшее Я», сверхсознательная часть души, если хотите, рисует информацию, из которой наше сознание строит нашу реальность. А во-вторых, коллапс волновой функции, определяющей эту суперпозицию. Эта фаза должным образом представляет собой сознательную деятельность: когда волновая функция рухнула, в сознании появляется определенное количество информации, и именно так возникает реальность - определенная реальность - через наше сознание и становится тем, что для нас.
Поезд разгоняется с ускорением, примерно равным 0,2 м/с 2 , а тормозит с замедлением 0,5 м/с 2 (эта величина, конечно, значительно возрастает при экстренном торможении). Здесь разница в значениях ускорения и замедления объясняется тем, что на первое место выступает не характер сцепления колес с рельсами, а большая инерция поезда. Ведь разгоняет его один локомотив, а тормозят все колеса состава. Поезд метро движется с ускорением 1 м/с 2 .
Но тогда, если само сознание является лишь продуктом краха волновой функции, что вызывает этот крах? Можем ли мы увеличить наш поток сознания? На самом деле сознание не является любовницей нашего мира. Или, по крайней мере, она не совсем суверена. Он сам повинуется трансцендентному закону - и классическому физическому закону, на этот раз: гравитация. В принципе, с момента, когда в квантовой суперпозиции в нейронах масса информации достигает критического порога, волновая функция сворачивается сама по себе под действием собственной гравитации. При увеличении размера данной системы квантовых суперпозиций, как и в случае огромного океана микротрубочек в мозге, мы в конечном итоге достигаем точки - порогового значения - где объективный фактор '', представленная квантовой гравитацией Планка, определит крах всей этой суперпозиции.
Баба копра, ударяя по свае, сообщает ей некоторую скорость, которая затем обращается в ноль - свая останавливается. Замедление, которое она при этом испытывает, равно примерно 300 м/с 2 . При выстреле ускорение пули может достигать 250 км/с 2 , а снаряда - 450 км/с 2 . Ускорение, которое получают заряженные частицы в ускорителе, еще в миллиард раз больше: 2*10 14 - 5*10 15 м/с 2 .
Эта спонтанная реакция - вмешательство этого «объективного фактора» - направлена на сохранение согласованности самого мозга, поскольку суперпозиция слишком многих состояний в конечном итоге разорвет сознание между несколькими пространствами - который превратил бы сознание в безумие. Это позволяет нашей Вселенной «разделиться на несколько разных юниверсов, чтобы она оставалась компактной как единая сущность». Сущность каждого отдельного сознания. По словам физика и математика Роджера Пенроуза, Теодорани суммирует это как единственный способ разрешить существование сознания, именно посредством объективного события квантовой гравитации, которое срабатывает, как только пороговое значение массы микротрубочек на стадии квантовой суперпозиции.
На каждое тело, находящееся на поверхности Земли, действует сила тяжести. Величина ее обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами притягивающихся тел. Так как Земля не шар, а несколько сплюснута у полюсов, то сила тяжести на экваторе меньше, чем на полюсах. Таким образом, ускорение свободного падения тел (ускорение силы тяжести) зависит от географической широты места и равно, например: на полюсе - 983,221 см/с 2 ; на экваторе - 978,049 см/с 2 ; на широте Москвы - 981,56 см/с 2 .
Это единственный способ - на данный момент - научно объяснить ускорение времени. Стюарт Хамерофф, анестезиолог, который смоделировал функционирование сознания из квантовой запутанности в микротрубочках, обнаружил, что в некоторых неординарных состояниях сознания волновая функция, определяющая суперпозицию состояний в нейронах может рухнуть не более сорока раз в секунду, но восемьдесят раз, даже сто раз в секунду. Другими словами, в некоторых случаях у нас может быть до ста вспышек сознания в секунду. Когда это произойдет, - говорит Хамерофф, - внешний мир может показаться, что мы сравниваем себя на холостом ходу.
На других планетах Солнечной системы значения ускорения силы тяжести, естественно, иные, так как планеты отличаются друг от друга своими размерами и массами. Наименьшее оно на Меркурии и Марсе - 3,73 м/с 2 , а наибольшее на Юпитере - 23 м/с 2 . На Солнце ускорение силы тяжести почти 274 м/с 2 .
На графике (в верхнем правом углу вкладки) кривые показывают, как долго может человек переносить различные ускорения в зависимости от их величины и направления.
И на самом деле, это не внешний мир, который замедляется, так как индивиды, составляющие его, остаются почти все в среднем сорока сознательных моментов в секунду. С другой стороны, тот, у кого есть шестьдесят или восемьдесят сознательных моментов в секунду, получает гораздо больше информации, чем его собственный жизненный опыт ускоряется. С таким ритмом сознательных вспышек мы имеем гораздо более высокое, более тонкое и быстрое восприятие внешнего мира: оно, кажется, замедляется, поскольку мы воспринимаем его более ярко и интенсивно.
Другими словами, чем быстрее наше сознание, тем медленнее внешний мир, тем быстрее наш опыт времени. Это позволяет нам завершить нашу первую попытку понять ускорение времени. С одной стороны, население всего мира получает все большее количество информации, что ускоряет темпы жизни; с другой стороны, теперь мы знаем, что этот ритм, по сути, зависит в основном от количества вспышек сознания, которые мы имеем каждую секунду. Но в обоих случаях ощущение ускорения времени зависит от информации: будь то сорок или сотни сознательных моментов в секунду, это объем информации, которую мы интегрируем в каждый момент, который модулирует наш опыт времени.
Человек легче переносит возрастание ускорения, если оно направлено не вдоль оси тела, а перпендикулярно к ней. Именно по этой причине космонавты при старте ракеты как бы лежат в своих креслах.
Если ускорение меньше 10g, а время действия его больше секунды, то оно называется линейным длительно действующим ускорением. Такие ускорения (замедления) возникают, скажем, при открытии парашюта (3g), при старте и управляемом спуске космического корабля (4-6g), при резком маневрировании на скоростном самолете (до 10g). Их человек может выдерживать достаточно долго.
Поле Планка: первая степень универсального существования? Здесь мы находим поле нулевой точки. Потому что «квантовая гравитация», которая вызывает наши вспышки сознания сорок раз в секунду, может происходить только на этом уровне: уровень, определяемый временем Планка и длиной Планка. Таким образом, мы ограничиваем поле нулевой точки, где наши квантовые биты накладываются в микротрубочки наших нейронов, прежде чем они появятся в обычных битах. Каковы эти бесконечно малые значения? Состояние Вселенной непосредственно после Большого Взрыва - это, по крайней мере, концептуальный предел, достигнутый физиками.
Ускорение, большее 10g и действующее меньше секунды, называют линейным ударным ускорением. Оно может возникать, например, при аварии автомобиля, вынужденной посадке самолета или космического корабля, при катапультировании.
Длина и расстояние Масса Меры объема сыпучих продуктов и продуктов питания Площадь Объем и единицы измерения в кулинарных рецептах Температура Давление, механическое напряжение, модуль Юнга Энергия и работа Мощность Сила Время Линейная скорость Плоский угол Тепловая эффективность и топливная экономичность Числа Единицы измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Угловая скорость и частота вращения Ускорение Угловое ускорение Плотность Удельный объем Момент инерции Момент силы Вращающий момент Удельная теплота сгорания (по массе) Плотность энергии и удельная теплота сгорания топлива (по объему) Разность температур Коэффициент теплового расширения Термическое сопротивление Удельная теплопроводность Удельная теплоёмкость Энергетическая экспозиция, мощность теплового излучения Плотность теплового потока Коэффициент теплоотдачи Объёмный расход Массовый расход Молярный расход Плотность потока массы Молярная концентрация Массовая концентрация в растворе Динамическая (абсолютная) вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Паропроницаемость Паропроницаемость, скорость переноса пара Уровень звука Чувствительность микрофонов Уровень звукового давления (SPL) Яркость Сила света Освещённость Разрешение в компьютерной графике Частота и длина волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Электрический заряд Линейная плотность заряда Поверхностная плотность заряда Объемная плотность заряда Электрический ток Линейная плотность тока Поверхностная плотность тока Напряжённость электрического поля Электростатический потенциал и напряжение Электрическое сопротивление Удельное электрическое сопротивление Электрическая проводимость Удельная электрическая проводимость Электрическая емкость Индуктивность Американский калибр проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Магнитодвижущая сила Напряженность магнитного поля Магнитный поток Магнитная индукция Мощность поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Радиоактивный распад Радиация. Экспозиционная доза Радиация. Поглощённая доза Десятичные приставки Передача данных Типографика и обработка изображений Единицы измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
В этот «момент» - что, если можно сказать, время Планка было временем жизни Вселенной и длиной Планка, его протяженностью. Но это «поле Планка» не является ни пространством, ни временем. Его масштабы и продолжительность еще не закончены: мы не знаем, где их предел. Но то, что определяет время и пространство, является их конечным и ограниченным характером. Эта продолжительность без времени, сказал Платон, - это «продолжительность, которая остается в единстве», тогда как «продолжительность продвижения по числу» - это «то, что мы называем временем».
1 ускорение свободного падения [g] = 9,80664999999998 метр в секунду за секунду [м/с²]
Исходная величина
Преобразованная величина
дециметр в секунду за секунду метр в секунду за секунду километр в секунду за секунду гектометр в секунду за секунду декаметр в секунду за секунду сантиметр в секунду за секунду миллиметр в секунду за секунду микрометр в секунду за секунду нанометр в секунду за секунду пикометр в секунду за секунду фемтометр в секунду за секунду аттометр в секунду за секунду гал галилео миля в секунду за секунду ярд в секунду за секунду фут в секунду за секунду дюйм в секунду за секунду ускорение свободного падения ускорение свободного падения на Солнце ускорение свободного падения на Меркурий ускорение свободного падения на Венеру ускорение свободного падения на Луну ускорение свободного падения на Марс ускорение свободного падения на Юпитер ускорение свободного падения на Сатурн ускорение свободного падения на Уран ускорение свободного падения на Нептун ускорение свободного падения на Плутон ускорение свободного падения на Хаумеа секунды на разгон от 0 до 100 км/час секунды на разгон от 0 до 200 км/час секунды на разгон от 0 до 60 миль в час секунды на разгон от 0 до 100 миль в час секунды на разгон от 0 до 200 миль в час
Подробнее об ускорении
Общие сведения
Ускорение - это изменение скорости тела за определенный отрезок времени. В системе СИ ускорение измеряется в метрах в секунду за секунду. Также часто используются другие единицы. Ускорение может быть постоянным, например ускорение тела в свободном падении, а может изменяться, например ускорение двигающегося автомобиля.
Инженеры и дизайнеры учитывают ускорение при проектировании и изготовлении автомобилей. Водители используют знания о том как быстро ускоряет или замедляет скорость их автомобиль во время вождения. Также знания об ускорении помогают строителям и инженерам предотвратить или свести к минимуму повреждения, вызванные резким ускорением или замедлением, связанным с ударами или толчками, например, при столкновениях автомобилей или во время землетрясений.
Защита от ускорений с помощью амортизирующих и демпфирующих конструкций
Если строители учитывают возможные ускорения, здание становится более устойчиво к толчкам, что помогает спасти жизнь людей во время землетрясений. В местах с высокой сейсмичностью, например в Японии, здания строят на специальных платформах, которые уменьшают ускорение и смягчают толчки. Конструкция этих платформ похожа на подвеску в автомобилях. Упрощенная подвеска также используется в велосипедах. Ее чаще устанавливают на горных велосипедах, чтобы уменьшить неприятные ощущения, травмы, а также повреждение велосипеда из-за резких ударных ускорений при движении по неровным поверхностям. Мосты также устанавливают на подвесках, чтобы уменьшить ускорение, которое придают мосту движущиеся по нему автомобили. Ускорения, вызванные движением внутри и снаружи зданий, мешают музыкантам в музыкальных студиях. Для его уменьшения всю студию звукозаписи подвешивают на демпфирующих устройствах. Если музыкант устраивает домашнюю студию звукозаписи в помещении без достаточной звукоизоляции, то подвесить ее в уже построенном здании очень сложно и дорого. В домашних условиях устанавливают на подвески только пол. Поскольку влияние ускорения уменьшается с увеличением массы, на которую оно воздействует, вместо использования подвесок иногда утяжеляют стены, пол и потолок. Потолки тоже иногда устраивают подвесными, так как это не так сложно и дорого сделать, но помогает уменьшить проникновение в помещение внешних шумов.
Ускорение в физике
Согласно второму закону Ньютона сила, действующая на тело, равна произведению массы тела и ускорения. Силу можно вычислить с помощью формулы F = ma, где F - сила, m - масса, и a - ускорение. Так сила, действующая на тело, изменяет его скорость, то есть придает ему ускорение. Согласно этому закону ускорение зависит не только от величины силы, которая толкает тело, но и пропорционально зависит от массы тела. То есть, если сила действует на два тела, А и B, и B - тяжелее, тогда B будет двигаться с меньшим ускорением. Эта склонность тел противостоять изменению в ускорении называется инерцией.
Инерцию легко увидеть в повседневной жизни. Например, автомобилисты не носят шлем, а мотоциклисты обычно путешествуют в шлеме, и часто - в другой защитной одежде, например кожаных куртках с утолщениями. Одна из причин - при столкновении с автомобилем более легкий мотоцикл и мотоциклист быстрее изменят свою скорость, то есть начнут двигаться с большим ускорением, чем автомобиль. Если его не накроет мотоциклом, то мотоциклист, вероятно, вылетит из сидения мотоцикла, так как он еще легче, чем мотоцикл. В любом случае мотоциклист получит серьезные травмы, в то время как водитель - гораздо меньшие, так как автомобиль и водитель получат при столкновении намного меньшее ускорение. В этом примере не учитывается сила всемирного тяготения; предполагается, что она пренебрежимо мала по сравнению с другими силами.
Ускорение и движение по кругу
У тела, которое движется по кругу со скоростью одинаковой величины - переменная векторная скорость, так как его направление постоянно изменяется. То есть, это тело движется с ускорением. Ускорение направлено в сторону оси вращения. В этом случае она в центре окружности, которая является траекторией движения тела. Это ускорение, а также вызывающая его сила, называются центростремительными. Согласно третьему закону Ньютона, у каждой силы есть противодействующая ей сила, действующая в противоположном направлении. В нашем примере эта сила называется центробежной. Именно она удерживает вагонетки на американских горках, даже когда те двигаются в перевернутом состоянии по вертикальным круговым рельсам. Центробежная сила толкает вагонетки от центра окружности, созданной рельсами, так что они прижимаются к рельсам.
Ускорение и сила притяжения
Гравитационное притяжение планет - одна из основных сил, которая действует на тела и придает им ускорение. Например, эта сила притягивает к поверхности Земли тела, находящиеся рядом с Землей. Благодаря этой силе тело, которое отпустили рядом с поверхностью Земли, и на которое не действуют никакие другие силы, находится в свободном падении, пока не столкнется с поверхностью Земли. Ускорение этого тела, называемое ускорением свободного падения, равно 9,80665 метров в секунду за секунду. Эта постоянная величина обозначается g и ее часто используют, чтобы определить вес тела. Так как согласно второму закону Ньютона F = ma, то вес, то есть сила, которая действует на тело - это произведение массы и ускорения свободного падения g. Массу тела легко вычислить, поэтому вес тоже легко найти. Стоит заметить, что слово «вес» в обиходе часто обозначает свойство тела, массу, а не силу.
Ускорение свободного падения - разное для разных планет и астрономических объектов, так как оно зависит от их массы. Ускорение свободного падения вблизи от Солнца в 28 раз больше чем земное, вблизи Юпитера больше в 2,6 раза, а возле Нептуна - в 1,1 раза. Ускорение рядом с другими планетами меньше земного. Например, ускорение у поверхности Луны равно 0,17 ускорения у поверхности Земли.
Ускорение и транспортные средства
Тесты на ускорение для автомобилей
Существует ряд тестов для измерения характеристик автомобилей. Один из них направлен на то, чтобы проверить их ускорение. Для этого измеряют время, за которое автомобиль разгоняется с 0 до 100 километров (62 мили) в час. В странах, где не используют метрическую систему, проверяют разгон с нуля до 60 миль (97 километров) в час. Машины с самым быстрым разгоном доходят до этой скорости примерно за 2,3 секунды, что меньше, чем время, за которое тело достигнет такой скорости в свободном падении. Существуют даже программы для мобильных телефонов, которые помогают вычислить это время разгона, используя встроенные акселерометры телефона. Впрочем, трудно сказать насколько точны такие вычисления.
Влияние ускорения на людей
При движении автомобиля с ускорением пассажиров тянет в сторону, противоположную движению и ускорению. То есть, назад - при ускорении, и вперед - при торможении. При резких остановках, например во время столкновения, пассажиров так резко дергает вперед, что они могут вылететь из сидений и удариться об обшивку автомобиля или окна. Вероятно даже, что они разобьют своим весом стекло и вылетят из машины. Именно из-за этой опасности во многих странах были приняты законы о том, чтобы во всех новых автомобилях должны быть установлены ремни безопасности. Во многих странах также было законодательно закреплено требование о том, что водитель, все дети, и, по крайней мере, пассажир на переднем сидении обязаны пристегиваться ремнями безопасности во время движения.
Космические аппараты во время выхода на орбиту Земли двигаются с большим ускорением. Возвращение на Землю, наоборот, сопровождается резким замедлением. Это не только вызывает у космонавтов дискомфорт, но и опасно, поэтому они проходят интенсивный курс тренировок перед тем, как отправляться в космос. Такие тренировки помогают космонавтам легче переносить перегрузки связанные с высоким ускорением. Пилоты скоростных самолетов также проходят эту тренировку, так как эти самолеты достигают высокого ускорения. Без тренировки резкое ускорение вызывает отток крови от мозга и потерю цветного зрения, потом - бокового, затем - зрения вообще, а дальше - потерю сознания. Это опасно, так как пилоты и космонавты не могут в таком состоянии управлять самолетом или космическим аппаратом. Пока тренировки на перегрузки не стали обязательным требованием в подготовке пилотов и космонавтов, перегрузки с высоким ускорением иногда заканчивались авариями и смертью пилотов. Тренировки помогают предотвратить потерю сознания и позволяют пилотам и космонавтам переносить большое ускорение в течение более продолжительного времени.
Кроме тренировок в центрифуге, описанных ниже, космонавтов и пилотов обучают специальному приему сокращения мышц живота. При этом кровеносные сосуды сужаются и меньше крови попадает в нижнюю часть тела. Предотвратить отток крови из мозга во время ускорения помогают также противоперегрузочные костюмы, так как встроенные в них специальные подушки наполнены воздухом или водой и давят на живот и ноги. Эти приемы предотвращают отток крови механически, в то время как тренировки в центрифуге помогают человеку повысить выносливость и привыкание к высокому ускорению. Сама центрифуга представляет собой горизонтальную трубу с кабиной на одном конце трубы. Она вращается в горизонтальной плоскости и создает условия с большим ускорением. Кабина снабжена карданным подвесом и может вращаться в разных направлениях, обеспечивая дополнительную нагрузку. Во время тренировок на космонавтах или пилотах надеты датчики и врачи следят за их показателями, например за пульсом. Это необходимо для обеспечения безопасности, а также помогает следить за адаптацией людей. В центрифуге можно имитировать как ускорение в нормальных условиях, так и баллистическое вхождение в атмосферу при авариях. Космонавты, которые проходят подготовку на центрифуге, говорят, что испытывают при этом сильный дискомфорт в груди и в горле.
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.