249 – Newton și înșelăciunea gravitației

Acest articol demolează unul dintre pilonii fundamentali ai Pământului globular: formula lui Newton a gravitației universale. Dacă această formulă ar fi valabilă, Pământul ar trebui neapărat să fie un glob. De fapt, știința spune că, datorită gravitației, toate corpurile cerești de peste 500 km în diametru trebuie să fie neapărat sferice. Deci, să facem un pas cât mai mare pentru a progresa în adevăr.
Un corp aflat pe orbita în jurul unei planete este în echilibru între două forțe: forța centrifugă și cea gravitațională.

newton

unde Fc este forța centrifugă, Fg este forța gravitațională, m2 este masa corpului în orbită, m1 este masa planetei, v este viteza corpului în timpul orbitei, r este distanța corpului de centrul centrului planeta, G este constanta gravitationala:

newton

Semnul este negativ, deoarece puterea este atractivă. Corpul orbitant se caracterizează printr-o energie potențială numită “gravitațională” cauzată de câmpul în care este imersat. Când vorbim despre energie potențială, mintea trece imediat la teorema lui Bernoulli, care afirmă că, pentru un lichid, suma energiei potențiale, cinetice și a presiunii este constantă. S-ar putea gândi la apa conținută într-un bazin situat pe vârful unui munte, apă care este forțată să treacă într-o conductă, transformând, datorită altitudinii, potențialul inițial în energie cinetică și sub presiune. Ulterior va fi colectată într-o turbină pentru a transforma energia în electricitate.
Teorema lui Bernoulli este o aplicare a principiului conservării energiei. Energia își schimbă forma, dar cantitatea totală nu se schimbă. În cazul unei conducte forțate, energia potențială a apei la o altitudine mare este transformată în energie cinetică și energie sub presiune.
U = mgh este formula pentru energia potențială, în timp ce Ec = 1/2 mv2 este energia cinetică.
Principiul conservării energiei ar putea fi, în același mod, aplicat pe o orbită a corpului în câmpul gravitațional al unei planete. Într-un câmp gravitațional, energia potențială este exprimată prin formula generală:

Newton

Expresia U = m ∙ g ∙ h (la care eram cu toții obișnuiți la școală) este un caz particular al expresiei anterioare mai generale și poate fi aplicată doar în cazul h << R unde R este raza Pământului înseamnă că este valabil doar la nivelul solului.
Principiul conservării energiei pentru un corp într-un câmp gravitațional este exprimat prin relația:

Cantitatea totală de energie este suma energiei cinetice și potențiale. Deci, conform acestui raport, un corp în cădere liberă în câmpul gravitațional al unei planete își va transforma energia potențială în energie cinetică, păstrând constantă suma celor două.

Cantitatea totală de energie va rămâne aceeași. Pentru a crește energia potențială a unui corp staționar, nu pot să-i scad în continuare viteza. Va trebui să adaug energie externă la sistem.
Astfel, într-o centrală hidroelectrică, apa este dirijată toată noaptea spre lac în amonte, consumând energie electrică care, noaptea, are un cost mai mic. Cu toate acestea, nevoia de a cheltui energie este evidentă pentru a aduce apa în vârf obținând astfel un lac care este din nou plin, care poate fi utilizat în timpul zilei când energia poate fi vândută la un preț mai mare.

Un alt exemplu ar putea fi legat de un topogan pe care este posibil aluneca în jos fără niciun efort, însă, atunci când urcați în direcția opusă, este necesar să adăugați o cantitate bună de energie în conformitate cu legea conservării al energiei.
Imaginați-vă o situație similară având în vedere un corp orbitant care se mișcă doar în direcție orbitală și nu în direcție radială. Prin urmare, corpul are doar energie potențială. Nu are energie de mișcare în direcția de plecare de pe planetă, întrucât rămâne întotdeauna la aceeași altitudine.
Să luăm acum în considerare un meteorit care se întâmplă să lovească satelitul într-o direcție tangențială spre orbită, crescând astfel viteza acestuia cu o creștere foarte mică.
Noua viteză dobândită de satelitul considerat este v ‘= v + Δv, unde Δv este foarte mică. Cu toate acestea, întrucât v ”este mai mare decât v, deși ușor, forța centrifugă crește ușor, conform relației:

Pe de altă parte, forța gravitațională rămâne aceeași, deoarece nu este afectată de viteză. Echilibrul este apoi pierdut și o forță acționează asupra satelitului rezultând F = Fc’-Fg
suficient pentru a-l trage de pe planeta. Forța rezultantă generează o accelerație în direcția radială. Energia cinetică, mișcând satelitul într-o direcție radială, începe să crească de la zero, iar satelitul se îndepărtează de planetă. Deoarece distanța crește (r crește), Fc ‘scade proporțional cu 1 / r. În același timp, forța gravitației (celebra formulă de gravitație a lui Newton):

scade mai repede, proporțional cu 1 / r2. Prin urmare, corpul accelerează din ce în ce mai mult, iar energia cinetică crește foarte repede în acest moment. Aceasta se produce fără a adăuga energie externă, în afară de energia de impact inițială foarte mică. În același timp, pe măsură ce corpul se îndepărtează de planetă, energia potențială crește, la fel ca energia cinetică. Prin urmare, energia totală crește odată cu contribuția termenilor cinetici și potențiali, fără să fi primit o contribuție reală la energia externă.

Și aici înțelegem paradoxul. Corpul ar trebui să se oprească imediat în jurul planetei prins într-o altă orbită, deoarece, prin creșterea distanței, energia potențială crește și, prin urmare, ar trebui să scadă energia cinetică cu o cantitate egală cu energia impresionată de impactul meteoritului. Aceasta ar spune principiul conservării energiei. În schimb, ca urmare a faptului că forța centrifugă va continua să fie mai mare decât forța gravitațională, corpul va continua să se îndepărteze de planetă. Aceasta înseamnă a crea energie din nimic. La iad cu principiul conservării energiei!

O obiecție care mi s-ar fi putut face este că energia potențială nu crește, ci scade atunci când satelitul se îndepărtează de planetă. În realitate, energia potențială este convențional fixată la zero la o distanță infinită de planeta însăși și este întotdeauna negativă, crescând spre infinit. Prin urmare, trebuie să fim atenți atunci când considerăm semnul energiei care este întotdeauna negativ. Este o energie negativă care crește pe măsură ce se îndepărtează de planetă în jos.

Să calculăm, doar pentru a da un exemplu practic, energia totală a unei rachete de 10000 kg care se deplasează cu o viteză de 500 m / sec și se îndepărtează de planetă. Vom efectua calculul având în vedere mai întâi o rază r1 = 500 km și apoi r2 = 1000 km pentru a vedea cum variază energia potențială. Nu există propulsie: racheta se îndepărtează de Pământ din cauza unei împușcături anterioare și, din moment ce se mișcă în vid, nimic nu își încetinește mișcarea și nici nu își reduce viteza:

Energia sa cinetică este: Ec=1/2mV2=1.25E9 Joule

Energia potențială, având în vedere că masa Pământului este:
la 500 km: U = -Gm1m2/r = -7.96E12 Joule

la 1000 km: U = -Gm1m2/r = -3.98 E12 Joule

7.96 seems to be greater than 3.98 but it is not due to the minus sign. The total
energy will be at 500 km:7,96 pare a fi mai mare decât 3,98, dar nu se datorează faptului că sunt valori negative.

Prin urmare, energia totală va fi de 500 km:

si la o mie de km:

Etot= Ec+U = -3.978 E12 Joule .

Această a doua valoare este mult mai mare. Prin urmare, este clar că cantitatea de energie totală nu este conservată. Formula gravitațională a lui Newton nu respectă principiul conservării energiei: gravitația lui Newton este o mare înșelăciune.

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo di WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione /  Modifica )

Google photo

Stai commentando usando il tuo account Google. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione /  Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione /  Modifica )

Connessione a %s...