Domanda:
Se la gravità fosse scomparsa, la terza legge di Newton avrebbe fatto sì che tutto ciò che era stato premuto a terra dalla gravità venisse spinto verso l'alto?
Casimir Rönnlöf
2018-11-03 16:15:56 UTC
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Se la gravità scomparisse, la terza legge di Newton farebbe sì che tutto ciò che è stato premuto a terra dalla gravità venisse spinto verso l'alto?

A me sembra più una questione [worldbuilding.se] che fisica.
È rilevante se la gravità svanisce all'improvviso o in un tempo come un'ora o un giorno.
@DavidRicherby - La domanda sarebbe fantastica in Wordbuilding, ma l'obiettivo e la risposta sono diversi qui.Qui l'obiettivo è capire la terza legge di Newton.Nel wordbuilding dovremmo tenere conto di molti fenomeni interessanti, come quelli delineati nei commenti della mia risposta.
In effetti, domande correlate sono già state poste in Wordbuilding.https://worldbuilding.stackexchange.com/search?q=%5Bgravity%5D+disappear
@DavidRicherby: No, questa è una discreta domanda di fisica.Formulazione alternativa: la forza normale ha un tempo di ritardo?
@Joshua È davvero una questione di fisica?La premessa che la gravità potrebbe semplicemente scomparire non è certo coerente con nessuna teoria fisica.[Le domande sulla fisica non convenzionale sono esplicitamente fuori tema] (https://physics.meta.stackexchange.com/questions/4538/is-non-mainstream-physics-appropriate-for-this-site/).
@CasimirRönnlöf Onestamente, molte domande che verrebbero poste da una persona che non ha studiato attivamente fisica (di solito a livello universitario, a volte liceale) non sono adatte a questo sito.Non preoccuparti, però;non c'è niente di sbagliato nel porre la domanda, vedere come viene ricevuta e poi imparare dall'esperienza.Direi che è bene tenere a mente che anche se questa volta hai ricevuto la tua risposta, domande simili potrebbero non essere accolte così bene in futuro.
@DavidZ sì, voglio dire, questo è quello che pensavo (leggere domande interessanti domande è ancora divertente), ma penso di passare a Quora per ora se dovessi avere di nuovo domande facili e immaginabili.Potrei controllare questo sito in futuro se studierò fisica :).Grazie ancora per un messaggio molto chiarificatore.
Questa domanda può essere facilmente formulata nel formato della fisica tradizionale.Immagina di essere su un'astronave con un potente motore, che gli fornisce 1 g di accelerazione.Senti la gravità artificiale, che è indistinguibile da quella terrestre.Quindi decidi di spegnere il motore.La domanda è: cosa succede allora?Questa formulazione realistica della domanda può anche aiutarci a rispondere alla domanda.Ad esempio, quanto velocemente può spegnersi il motore?La tua traiettoria dopo l'azione di spegnimento dipende da questo.
Dodici risposte:
#1
+103
Pere
2018-11-03 20:43:10 UTC
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Come spiegano altre risposte, la terza legge di Newton non ti spingerebbe verso l'alto, perché la reazione scompare non appena svanisce l'azione (gravità).

Tuttavia, dobbiamo tenere presente che ci troviamo su diverse migliaia di chilometri di roccia fortemente compressi dal suo stesso peso.Se il peso scompare improvvisamente, quella roccia reagirà come una molla e proietterà se stessa e qualsiasi cosa in superficie ad altissima velocità nello spazio.In effetti, anche le stime più prudenti della deformazione elastica della Terra nel suo stato attuale sono dell'ordine di diversi chilometri, quindi questo è il rimbalzo abbastanza istantaneo che possiamo aspettarci.

I commenti non sono per discussioni estese;questa conversazione è stata [spostata in chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/85460/discussion-on-answer-by-pere-if-gravity-disappeared-would-newtons-third-law-ma).
#2
+33
Luke Pritchett
2018-11-03 18:10:00 UTC
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Sì, ma in quasi tutti i casi la spinta sarebbe impercettibile.

Le forze di reazione dalle superfici si verificano quando le molecole nella parete vengono spostate dalla loro posizione di equilibrio. Più duramente vengono spinti più vengono spostati, e più vengono spostati più forte sono respinti. Quando ti trovi su una superficie senza cadere, è perché hai spostato la superficie abbastanza perché la forza di reazione corrisponda al tuo peso.

Come esempio estremo di questo, immagina di stare su un trampolino. Le persone più pesanti fanno abbassare la superficie del trampolino rispetto alle persone più leggere. Lo stesso vale sulle superfici dure, ma lo spostamento è fondamentalmente impercettibile.

Se rimuovessi improvvisamente la gravità, la forza di reazione dalla superficie spostata sarebbe ancora lì e ti spingerebbe via fino a quando non viene ripristinato lo stato di equilibrio della superficie.

Ancora una volta, immagina di stare su un trampolino con pesi pesanti. Quando butti via i pesi, il trampolino inizierà a spingerti verso l'alto fino a raggiungere un nuovo equilibrio. Se i pesi fossero abbastanza pesanti potrebbe persino lanciarti in aria.

La stessa cosa accadrebbe su superfici più dure, ma il tempo in cui la forza di reazione rimanente agirebbe su di te sarebbe minimo e non noterai quasi alcun effetto.

Sto cercando di immaginare di tenere dei pesi su un trampolino e di lanciarli via per essere lanciato in aria e non posso fare a meno di pensare che non tornino?
Ci vorrebbero pesi molto pesanti per lanciarti effettivamente giù dal trampolino, ma anche con pesi leggeri verresti spostato verso l'alto quando li butti via.Trova un trampolino e fai l'esperimento.
Ho creato un account su questa pila solo per votare questa risposta.È una descrizione eccellente delle forze in gioco, con un perfetto esempio illustrativo che lo rende intuitivamente comprensibile.Inoltre, affronta esattamente il punto su cui il richiedente si stava effettivamente riferendo.
Su una superficie più dura, un modo fisico di base per vederla è che l'energia immagazzinata (`forza * distanza`) è molto più piccola, perché la forza è la stessa (il tuo peso) ma la distanza è * molto * minore.(Appena percettibile, per definizione per una superficie dura.) Ovviamente la forza non è costante sulla distanza, ma l'energia immagazzinata nella molla hookeana $ kx ^ 2/2 $ diminuisce al crescere di k e x si restringe, mantenendo $ F = kx$ costante.
Dipende da quanto è _comprimibile_ la superficie.Per una superficie incomprimibile idealizzata, non ci sarebbe forza di reazione, ma per qualsiasi altra cosa ...
@djsmiley Aveva lo stesso problema con quell'analogia.Penso che sia più facile immaginare che sei su una fionda gigante (come la giostra del carnevale) attaccata a una massa pesante gigante come un'ancora.Non appena ti distacchi dalla massa che ti sta ancorando - l'elastico ora torna al suo equilibrio e così facendo - ti catapulta in aria.È lo stesso effetto, ma a un estremo più facile da immaginare.
@Bilkokuya un buon esempio!Un altro sarebbe portare un trampolino sulla ISS - ora Spingi qualcuno nel trampolino con 1g e lascialo andare, questo è esattamente lo stesso effetto che sulla terra spegne la gravità.
Stavo per fare quasi la stessa anologia, ma dicendo immagina che il trampolino sia attaccato con una corda ai pesi sottostanti.Hai "tagliato" la corda (perché il peso della terra ora è sparito "- Woosh stai volando nello spazio. Penso che il mio cervello abbia problemi con l'idea di" lanciare "i pesi dal trampolino ...
@djsmiley2k Penso che possiamo simularlo tirando il trampolino verso il basso come se la corda fosse tirata nelle balestre.Quando la gravità scompare può essere simile al taglio del filo che tiene il trampolino o al tiro del grilletto su una balestra.
#3
+9
V.F.
2018-11-03 16:40:20 UTC
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Puoi simulare questo esperimento nella vita reale con un elettromagnete.

Ad esempio, puoi tenere una piastra d'acciaio orientata verticalmente da un elettromagnete orientato orizzontalmente, in modo che la piastra sia libera di cadere quando l'elettromagnete è diseccitato.

Se la piastra in caduta ha una componente di velocità orizzontale e descrive una parabola, puoi concludere che la forza normale l'ha spinta.Se il piatto cade verso il basso, puoi concludere che non c'è stata alcuna spinta.

Anche senza eseguire questo esperimento, probabilmente puoi prevedere che il piatto cadrà verso il basso.Questo perché la forza normale è una forza di reazione e non supera mai la forza applicata che la causa, che sia l'attrazione o la gravità dell'elettromagnete.Quindi, quando la forza applicata scompare, gradualmente o improvvisamente, la forza normale scomparirà con essa e, quindi, non ci sarà alcuna spinta.

Come un'altra risposta ha accennato, la compressibilità del materiale ha un effetto: se comprimibile, il sistema sotto gravità immagazzinerà energia.immagina una molla tra il tuo magnete e la piastra.Con il magnete acceso, viene mantenuto in equilibrio, con la molla compressa.Una volta spento il magnete, la molla si espanderà spingendo via la piastra.
@Baldrickk Punto interessante.Non mi è passato per la mente che la terra avrebbe immagazzinato così tanta energia potenziale a causa del suo peso.Se si prende un gigantesco oggetto solido e si crea una cavità al suo interno, la cavità non collasserebbe sotto il peso dell'oggetto, poiché lo stress dovuto al peso è distribuito tutt'intorno.Ovviamente la terra non è del tutto solida.Ovviamente, è necessario migliorare il mio modello di simulazione :)
Non mi è nemmeno venuto in mente, finché non ho letto una delle risposte di cui sopra
#4
+8
Garf
2018-11-03 16:40:46 UTC
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No. L'unico motivo per cui esiste una forza di reazione è perché stai spingendo verso il basso a causa della gravità che ti spinge verso il basso.

Forse un modo per visualizzarlo è immaginare un blocco su un pendio con un angolo $ \ theta $ rispetto all'orizzontale.

Quando $ \ theta = 0 $ (cioè la pendenza è piatta), il blocco ha forza $ mg $ down e quindi la reazione verso l'alto è $ R = mg $ .

Man mano che $ \ theta $ cresce costantemente, la forza verso il basso è ancora $ mg $ , ma ora la forza di reazione (che è la forza ad angolo retto rispetto alla pendenza) diventa $ R = mg \ cos \ theta $ .

Immagina che questa superficie abbia un attrito molto grande, in modo da poter ottenere un $ \ theta $ abbastanza grande senza che il blocco scivoli verso il basso. Quando finalmente raggiungi un $ \ theta $ abbastanza grande, il blocco scivolerà parallelamente al pendio. Nota che se $ R $ avesse mantenuto il suo valore di $ mg $ , il blocco sarebbe ormai accelerato lontano dalla pista, cosa che non accade.

Mi dispiace, ma questa risposta è semplicemente sbagliata perché 1. questa è la descrizione delle forze all'equilibrio ma l'eliminazione improvvisa della gravità non sarà uno stato di equilibrio e 2. ignora completamente il fenomeno sottostante come sottolinea @Luke Pritchett.La forza di "reazione" non è una delle 4 forze fondamentali, è solo una comoda regola pratica per quando il blocco è affondato abbastanza nel materiale da consentire alle forze elettriche di contrastare la gravità.E rimbalzerà via un po 'quando la gravità scompare.
Ok, hai ragione, la "forza di reazione" è effettivamente il risultato di interazioni elettrostatiche tra il blocco e il pavimento.Tuttavia, come dice anche Luke Pritchett, queste forze sono minuscole e sono significative solo * perché * le stiamo spingendo verso il basso.Se non ci fosse la gravità, non ci sarebbe alcuna spinta verso il basso su queste molecole e quindi nessuna forza di reazione.Credo che il mio argomento (almeno per un semplice punto di vista classico) sia ancora valido.
L'OP ha bisogno di qualificare un po 'la sua domanda.Quanto velocemente scompare la gravità?Se molto lentamente, la risposta è probabilmente no.Se istantaneamente, la risposta è sì.
#5
+7
Elio Fabri
2018-11-04 16:58:24 UTC
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$ \ def \ vB {\ vec B} \ def \ vR {\ vec R} \ def \ vW {\ vec W} $ Desidero oppormi al concetto stesso di "azione e reazione". È vero che risale a Newton, che dice (Principia) Actioni contrariam semper et aequalem esse reattionem [Ad ogni azione c'è sempre opposizione a una reazione uguale].

Tuttavia aggiunge anche sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi [o le azioni reciproche di due corpi l'una sull'altra sono sempre uguali e dirette a parti contrarie. ]

Esiste un'importante differenza tra le due diciture. Nella prima c'è un'asimmetria, che può essere vista come temporale (azione prima, reazione dopo) o addirittura causale (azione = causa, reazione = effetto). Il secondo invece è completamente simmetrico: ci sono azioni reciproche di due corpi, sempre uguali ma opposti.

Purtroppo nel linguaggio comune (non solo in inglese) ha prevalso il primo fraseggio utilizzato anche in contesti molto lontani dalla fisica. Ma la forma simmetrica è molto migliore e più vicina al nostro modo attuale di vedere i fenomeni, dove siamo sempre in presenza di una interazione , senza asimmetria causale o temporale.


Lascia che ti spieghi tutto questo con un esempio familiare. C'è un tavolo o un blocco di marmo con una superficie orizzontale. Ho un mattone in mano e lo appoggio delicatamente sulla superficie. Rimane lì - cosa è successo? Quali forze e come sono nate?

L'analisi ripete quanto già detto in altre risposte. Due forze opposte agiscono sul mattone: una $ \ vW $ verso il basso (gravità) l'altra $ \ vR $ span> verso l'alto (reazione dell'aereo). So che sono opposti grazie alla seconda legge: se il mattone è fermo, la forza netta che agisce su di esso deve essere zero: $$ \ vR = - \ vW. \ tag1 $$

Quindi la terza legge dice che deve esserci una forza $ \ vB $ che il mattone applica alla superficie: $$ \ vB = - \ vR. \ tag2 $$ Da (1) e (2) deduciamo $$ \ vB = \ vW. $$ In parole: il mattone applica alla superficie sotto una forza uguale al suo peso . È molto importante notare che questo è vero perché il mattone è ancora . Se l'avessi lasciato cadere da lontano, durante la collisione avremmo misurato $ | \ vB | \ gg | \ vW | $ , con (2) rimasto valido .


Finora ho risposto solo a una domanda parziale: quali forze ci sono? E ho notato che la mia analisi si riferisce allo stato di equilibrio. Non dice nulla su ciò che accade prima e sul motivo per cui queste forze si sviluppano.

Una risposta più approfondita richiede uno sguardo più attento alle superfici del tavolo e del mattone. Questi sono fatti di atomi, ma dobbiamo notare subito che su scala atomica (e anche su scala molto più alta) le superfici sono lungi dall'essere lisce. Sono pieni di buchi, picconi, graffi, creste ... di ogni sorta di irregolarità, molto più grandi dei singoli atomi. Il risultato è che l'incontro tra mattone e tavolo inizialmente interessa a frazione minima degli atomi presenti sulle superfici.

Per vedere chiaramente cosa succede è utile mettersi in un sistema di riferimento che si muove a una velocità pari alla metà di $ v $ del mattone. In questo frame il mattone si sta muovendo verso il basso con velocità $ v / 2 $ , la tabella verso l'alto con la stessa velocità. Nota che questo non è c.o.m. frame, ma ci offre una visione simmetrica dell'interazione in corso.

Durante l'avvicinamento (inizialmente guidato dalla mia mano, non dimenticare) la distanza tra il tavolo e il mattone diminuisce, fino a quando alcuni atomi entrano in contatto. Più precisamente: è noto che le forze interatomiche sono fortemente dipendenti dalla distanza. Sono trascurabili se i centri degli atomi sono distanti una frazione di più di un nanometro e diventano molto forti e repulsivi a una distanza minore. Ovviamente le forze agiscono sull'avvicinamento di entrambi gli atomi e sono di uguale grandezza (terza legge di Newton).

L'effetto immediato di queste forze è quello di spostare gli atomi interagenti dalle loro posizioni di equilibrio nei solidi a cui appartengono. Man mano che si avvicina, il numero di atomi interagenti cresce e crescono anche i loro spostamenti. Quando il numero di atomi in contatto è sufficientemente grande, le forze risultanti sul tavolo e sul mattone diventano apprezzabili su scala macroscopica. Quello che agisce sul tavolo non ha effetto, in quanto è fissato a terra. Al contrario, la forza sul il mattone sta contrastando la gravità - quindi in modo automatico la mia mano risponde riducendo la propria forza, necessaria per sostenere il mattone nel suo lento movimento discendente. Alla fine si arriva a un punto in cui la mia mano diventa superflua: la forza del tavolo sul mattone è uguale alla gravità e addirittura la supera, rallentando il movimento del mattone e riducendolo a un arresto. Ora l'equilibrio finale è stabilito.

Le intensità delle forze sono quelle descritte in precedenza. L'unica caratteristica aggiuntiva dell'equilibrio finale - anche se poco apprezzabile - è una deformazione statica di entrambi i corpi. Non solo tavolo, anche mattone. Quanto ogni corpo si deforma dipende dalla sua rigidità: un tavolo di legno produrrà più di un mattone, uno di marmo in meno (credo).

#6
+6
Dohn Joe
2018-11-05 14:42:10 UTC
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C'è qualcosa di simile in corso in questo momento ...

Rimbalzo post-glaciale nomina l'effetto del movimento della terra verso l'alto, dopo che i ghiacciai dell'ultima era glaciale, che hanno premuto sulla terra, si sono sciolti.

Questa è un'incarnazione indiretta del fenomeno che hai descritto nella tua domanda.Porta via la cosa, cioè la compressione, e le cose si rilasseranno.

#7
+3
Kvothe
2018-11-05 20:47:13 UTC
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Sono d'accordo con il commento di David secondo cui è una questione di costruzione del mondo.Ma trattandola come una vera risposta, direi, prendi la scienza e buttala via.La terza legge di Newton non è una cosa indipendente, è fondamentalmente la conservazione della quantità di moto che verrà infranta.Implica la rottura dell'invarianza traslazionale.Questo probabilmente significa rompere l'invarianza di Poincaré a livello microscopico.CioèLe particelle come le conosciamo non esistono più e ci ritroviamo con un grande pasticcio.La fisica si riorganizza in qualche altro insieme di rappresentazioni che è ancora auto-coerente?O siamo rimasti con un universo che semplicemente non è affatto coerente (difficile da capire cosa significherebbe)?

Fondamentalmente, se modifichi un piccolo dettaglio dalla fisica esistente, probabilmente finirai con un pasticcio incoerente.

P.S .: Mi piace ancora la domanda e le altre risposte che si concentrano solo su questa legge e ignorano possibili incongruenze con il resto della scienza.Ma pensavo che mancasse ancora una risposta di questo tipo.

#8
+1
Kaz
2018-11-06 09:39:06 UTC
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Se la gravità scomparisse, la Terra verrebbe lacerata a causa della sua rotazione, i pezzi che volano via in tutte le direzioni nel piano di rotazione, proprio come un oggetto che stai ruotando su una corda sparerà via se la corda si rompe.

Il pianeta non è già una sfera perfetta, ma piuttosto schiacciata. Ciò è dovuto alla forza centrifuga. È la gravità a mantenerlo così sferico. Senza gravità, si schiaccerebbe in modo grottesco e si disintegrerebbe.

Potresti non vivere abbastanza a lungo per assistere a gran parte di questo. Nel momento in cui la gravità scompare, l'atmosfera si depressurizza rapidamente. Senza gravità non c'è pressione dell'aria. Probabilmente sarai gravemente ferito dalla depressurizzazione e perderai conoscenza.

Pensiamo per un minuto, però, a un pianeta che non gira e dimentichiamo l'atmosfera per un secondo. La gravità crea pressioni immense all'interno del pianeta. Se la gravità è improvvisamente scomparsa, la pressione viene rilasciata, come quando si rilascia una molla ferita. Ciò causerà attività tettonica e vulcanica, almeno per il breve momento prima che tutto inizi a rompersi completamente. In quell'istante di perdita di gravità, l'intero pianeta si espanderà improvvisamente come una palla di gomma che è stata compressa da ogni direzione e rilasciata all'improvviso. Questa espansione improvvisa avrà l'effetto di espellere tutto ciò che è in superficie, come un calcio dall'interno.

#9
  0
user211277
2018-11-03 23:21:38 UTC
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In assenza di gravità, nulla viene spinto verso l'alto perché non c'è forza che lo spinga.Ogni oggetto fisso rimarrà fisso e tutti gli altri tendono a fluttuare, perché nulla lo tira giù.

Qualcosa che sta già cadendo quando si preme l'interruttore di gravità continuerà a cadere, anche se smetterà di accelerare ... e alla fine avrà un impatto ... il che potrebbe essere molto lento se l'aerodinamica interferisce fortemente ...
#10
  0
Acccumulation
2018-11-06 05:12:31 UTC
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Penso che qui ci sia una certa confusione tra coppie di forze e forza opposta . Supponi di avere una persona, un pavimento e la Terra. Chiamiamo $ F_1 $ la forza che la Terra esercita sulla persona. La persona eserciterà anche una forza sulla Terra. Chiamalo $ F_2 $ . La persona eserciterà una forza sul pavimento. Chiamalo $ F_3 $ . Il pavimento esercita una forza sulla persona. Chiamalo $ F_4 $ . $ (F_1, F_2) $ e $ (F_3, F_4) $ sono coppie di forze. $ F_4 $ è una forza opposta a $ F_1 $ . Per entrambe le coppie di forze e le forze opposte, ci sono due forze in direzioni opposte, ma con le coppie di forze il corpo sorgente e il corpo interessato vengono scambiati. Ad esempio, per $ F_1 $ , la fonte è la Terra e il corpo interessato è la persona, per $ F_2 $ la fonte è la persona e il corpo colpito è la Terra. Per le forze opposte, il corpo colpito è lo stesso.

La terza legge di Newton dice che ogni forza si trova in una coppia di forze, ma non dice che ogni forza ha una forza opposta; se fosse vero, niente si muoverebbe mai. Se dovessi eliminare $ F_1 $ , $ F_4 $ rimarrebbe e quindi la persona rimarrebbe spinto verso l'alto. Tuttavia, ciò non è dovuto alla Terza Legge di Newton, tranne per il fatto che la ragione per cui $ F_4 $ esiste in primo luogo è dovuta a processi fisici, di cui la Terza Legge di Newton è un fattore: $ F_1 $ spinge la persona a terra, questo causa $ F_3 $ e $ F_4 $ arriva con $ F_3 $ come parte della coppia di forze. Sebbene $ F_4 $ sia in ultima analisi causato da $ F_1 $ , non la "forza uguale e contraria" a $ F_1 $ di cui parla la terza legge di Newton. Quella forza è $ F_2 $ , la forza di attrazione che la Terra sente nei confronti della persona (a causa della grande massa della Terra, l'accelerazione che questa forza provoca è estremamente piccola, quindi è spesso ignorato). Se $ F_1 $ scomparisse, scomparirebbe anche $ F_2 $ . $ F_4 $ rimarrebbe, almeno per un momento (una volta che la persona è stata spinta abbastanza in alto, $ F_4 $ span > scomparirebbe), quindi rimarrebbe anche $ F_3 $ . Cioè, la persona non verrebbe più spinta a terra dalla gravità, ma eserciterebbe comunque una forza verso il basso sul pavimento. Immagina una molla premuta contro un blocco: se lasci andare, la molla spingerà il blocco e la molla verrà quindi accelerata nell'altra direzione.

Più rilevante della Terza Legge è la Seconda Legge di Newton: se una persona non sta sperimentando un'accelerazione (nel sistema di riferimento della Terra) con la gravità, le forze nette che agiscono su di essa devono essere zero, quindi deve esserci qualche altra forzarispetto alla gravità.Se quella forza rimane dopo la scomparsa della gravità, allora la forza netta è ora verso l'alto.

#11
  0
AnoE
2018-11-06 05:58:31 UTC
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Come siamo in Physics.SE, questa risposta si concentra sulle interazioni fondamentali immediate nelle immediate vicinanze (ad esempio, OP in piedi su una lastra di materiale duro) rispetto a qualsiasi altra cosa (come la Terra stessa che viene compressa come una primavera e sofferente disintegrazione spontanea).

Non stai sulla Terra a causa delle leggi di Newton. Quelle leggi ti informano solo su ciò che accade ai corpi quando le forze agiscono su di loro, non dice nulla sulla provenienza di tali forze.

Ti trovi in ​​superficie grazie a due delle quattro interazioni fondamentali (e certo, questo è tecnicamente semplificato, per dettagli cruenti controlla il link e se sei veramente interessato, le fonti primarie lì collegate - ma vale il principio):

  • Gravità: sai di questo.
  • Elettromagnetismo: non si tratta solo di far funzionare il computer, ma impedisce anche agli atomi degli stivali di affondare negli atomi del pavimento. Come sapete, anche gli atomi con carica neutra sono costituiti dal guscio esterno, che è caricato negativamente, e dal nucleo, che è caricato positivamente. Quando i singoli atomi o molecole si avvicinano, la prima interazione è tra i loro gusci di elettroni esterni: quando questi si avvicinano sempre di più, si respingono. Se non sei un Large Hadron Collider, questa forza impedisce agli atomi di avvicinarsi l'uno all'altro in modo molto efficace; man mano che gli elettroni (gusci) si avvicinano sempre di più, questa forza diventa ridicolmente grande rispetto alla gravità.
  • Puoi dimenticare gli altri due, appaiono solo su scale molto più piccole, all'interno del nucleo.

Queste interazioni causano tutte le forze che conosciamo. Due di loro causano tutte le forze macroscopiche (tra gli atomi); gli altri due causano tutte le forze all'interno degli atomi. Se lo desideri, i primi due spiegano come interagiscono gli atomi; gli altri due danno una ragione per cui le parti subatomiche dell'atomo si uniscono (invece di essere solo una zuppa di quark).

Regolarmente, la gravità tira insieme te e la Terra finché gli atomi che costituiscono lo strato più esterno dei tuoi stivali si avvicinano agli atomi del pavimento, aumentando sempre la forza di repulsione elettromagnetica che agisce nella direzione opposta, fino a quando questi non si annullano e si muovono fermate. A questo punto, per la prima legge di Newton, quelle forze sono uguali ma opposte.

Se la gravità scompare improvvisamente, in questo preciso istante rimane solo la forza causata dall'elettromagnetismo. Questo non solo ti spingerà in alto, ma, per la terza legge di Newton, spingerà anche la Terra verso il basso. Tutti gli altri effetti a parte (parlando in modo assolutamente teorico, senza aria, ecc.), L'effetto visibile sarà che ti muovi, poiché per la 2a legge, ci vuole un po 'più di energia per muovere visibilmente la Terra, ma poiché stiamo parlando teoricamente qui > questo è ciò che dice la terza legge: vi muovete entrambi. Le forze agiscono su entrambe le parti coinvolte.

Quanto è grande questa forza? Esattamente tanto grande da annullare il fatto di essere stato abbattuto dalla gravità, prima. Ma come spiegato prima, l'interazione elettromagnetica agisce su distanze incredibilmente brevi. Non appena gli atomi si allontanano un po 'l'uno dall'altro (scala atomica), la forza si fermerà effettivamente (sebbene, come la gravità, in linea di principio ha una portata illimitata, cade con il quadrato della distanza). Mentre Alpha Centauri in teoria ti attira mentre sei sulla Terra, l'effetto non è rilevante; lo stesso vale quando gli atomi delle suole degli stivali si allontanano per la minima distanza dal pavimento.

Il paragrafo precedente sarebbe la fine se il tuo corpo e gli stivali fossero idealmente incomprimibili e assolutamente rigidi. Ma ovviamente non è così; tutte queste parti sono molto morbide (pensa alla tua carne, ecc .; e tutti i materiali degli scarponi si flettono molto per il comfort). Tutto questo comportamento è anche, ancora una volta, causato dalla stessa interazione elettromagnetica. Quindi c'è una catena di repellenza tra tutti gli atomi coinvolti e, nel nostro stato naturale (sotto l'influenza della gravità), sono tutti molto compressi come una molla. Questa molla si espande quando la gravità scompare, quindi questa sarà la forza visibile che agisce ( causata , ancora una volta, strettamente dall'interazione elettromagnetica).

Quindi, TL; DR: No , la terza legge di Newton non ti fa volare in alto. , tu e la Terra tecnicamente vi separerete, a causa dell'interazione elettromagnetica, che era responsabile della vostra non fusione con la Terra quando la gravità era ancora in giro. No , l'immediato confine atomico tra te e la Terra gioca solo una parte trascurabile, poiché la maggior parte delle parti morbide del tuo corpo e dei vestiti fanno una molla efficace, quindi ci sono enormi quantità di "strati" atomici coinvolti. Non sono in grado di calcolare quanta forza agisce effettivamente; ovviamente sarà piccolo, ma come puoi vedere e sentire l'azione primaverile al lavoro (specialmente se indossi stivali da corsa elastici ...), puoi presumere che ti farà muovere almeno un po ', percettibile, prima che altri elementi (correnti d'aria, terra che esplode ecc.) prendano il sopravvento.

Non ti separeresti immediatamente dal pianeta semplicemente a causa della sua rapida rotazione proprio come una roccia che viene liberata da una fionda?
Sì, certo, @CramerTV.Avrebbero molti effetti.Ma credo che la domanda di OP riguardi in realtà l'immediata questione "stare in piedi, poi essere 'spinti' da parte" - sto specificatamente ignorando tutti gli effetti collaterali come la rotazione della terra, l'aria, le esplosioni, ecc.
#12
  0
Anders Gustafson
2018-11-06 15:37:30 UTC
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Se Gravity fosse scomparsa, le cose che erano state influenzate da Gravity non sarebbero state spinte verso l'alto.Tuttavia, l'equatore terrestre viaggia a circa 465 m / s rispetto al centro, e senza Gravità le cose che non sono state trattenute dalla Terra da altre forze tenderebbero a mantenere la stessa velocità tangente, e quindi alla fine sfuggirebbero alla Terra.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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