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加速と非加速 - 物理の勉強掲示板

加速と非加速


0中山 2022/07/31 07:22  4648view
客車が右方へ加速走行(等加速)しています。車内後部の光源(周波数は一定)から光線が発せられ前部には周波数測定機が。加速中の車内に存在する波の数は加速まえよりも多いでしょう。すなわち、加速と非加速とは見かけの相違ではありません。
註:  サニヤック効果にも通じる現象でしょう。直線上の。

客車の天井から真下に向けて光線が放たれています。加速中の客車では光線は放物線を描き床に達します。非加速、加速の違いは相対的ではありません。
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50中山 2023/03/12 13:23
球殻定理(承前)

A 図の球体の中心から重力の作用線上の定点までの距離を 50 とし、B 図の球体の中心と二つの半球の重心との距離を 1 とします。B 図で重力の大きさの式の分母は 49 と 51 の自乗、2401 と 2601 です。予想に反して球体のサイズは重力の大きさを減じるようです。

従って水星の近日点の移動は太陽、水星のサイズの重力への影響ではないでしょう。水星のサイズが遠心力を増大させるのでしょう。
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52中山 2023/03/19 16:34
地球の近日点の移動

地球とその公転軌道の一部の円弧、地球を巡る月とその公転軌道が描かれています。太陽は右方にあり、地球の軌道の円弧は左へ膨らんでいます。地球は上から下へ、月は反時計回りに公転しています。太陽の重力のために月の公転運動は左方へ向かうときと右方へ向かうときとでは異なる力をうけるでしょう。これは地球の公転軌道に影響を及ぼし地球の近日点移動の理由の少なからぬ部分となるでしょう。

註) 水星から火星までの近日点の移動の値(秒/年)は5.75、2.04、11.45、16.28です。地球、火星の値が大きいのは衛星のためでしょう。
註) 球殻定理は見直されるべきでは。
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53中山 2023/03/21 11:51
球殻定理

3月12日の投稿を以下のように改めさせてください。

太陽、水星の描かれた A 図、B 図の二つの図があります。A 図では太陽とその中心から右に伸びる重力の作用線上にある水星が描かれています。両星の隔たりは 50 です。B 図では水星は左右二つの半球に分かれています。半球をひとつの球体としたときの中心と二つの半球の重心との隔たりはそれぞれ 1 とします。B 図では重力の大きさの式の分母は 49 と 51 の自乗、2401 と 2601 です。

A 図では重力の大きさは2500、B 図では2501です。球体のサイズは重力の大きさに係るようです。球殻定理は成立しないのでしょう。水星の近日点の移動は水星のサイズが主たる理由でしょう。

註) この投稿では太陽の重力だけが考察の対象です。
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54中山 2023/03/24 14:47
水星の近日点の移動(補足)

3月14日の投稿への補足をさせてください。

公転運動に伴う水星の遠心力の実際の大きさは水星を点として計算された大きさを上回るでしょう。それが水星の楕円の軌道の長軸、短軸を回転させるのでしょう。

註) 水星と太陽とが近いことおよび水星のサイズ(質量の分布)も係っています。
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55中山 2023/03/25 09:44
水星の近日点の移動(補足)

話は遠日点からでしょう。遠日点から始まり遠日点へ戻りそれが繰り返されるのでしょう。始まり遠心力の上乗せ、そのために軌道が本来の軌道の外側となること。そして長軸、短軸すなわち楕円軌道のごくわずかな回転がつづく。

重力は係るのか。球殻定理は正しいのか。この投稿では保留とさせてください。
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56中山 2023/03/27 09:06
水星の近日点の移動(問題提起)

このストーリーは近日点ではなくて遠日点から始められるべきとさきに述べました。そう、水星のサイズが遠心力を増加させて水星の公転軌道を公転方向へ回転させるのでしょう。また公転軌道のサイズを大きくさせ水星の運動量を増加させるでしょう。

月は地球から遠ざかっているとされます。年間数センチメートルのオーダーですが。少なからぬサイトがウェブにあります。多くのサイトではその理由は地球の自転が遅くなっているからと。地球と月とは角運動量がトータルで保存されねばならないからと。しかし地球と月とは現在もそのような関係にあるのでしょうか。この投稿前半で述べたことが月にあっても言えるのでは。
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57中山 2023/04/02 14:55
水星の近日点の移動(ラビリンス)

この問題は水星の楕円軌道が水星の公転運動の方向へわずかに回転している問題とできるでしょう。時計の針のように。回転の理由は水星が点ではなくて球体としてのサイズ(質量分布)を伴っている事実によるのでしょう。しかしその先はわたしにはラビリンスです。

そもそも回転の理由は近日点にあるのか遠日点にあるのか。いずれでもないのか。また理由が遠日点にあるとしてそれは遠心力の上乗せで?あるいは太陽の重力の効きの鈍りで?
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58中山 2023/04/06 12:51
水星の近日点の移動(再言)

球体としての水星のサイズはこの問題の核心でしょう。さきにも述べたことですが再確認させてください。

水星を二つの同じ球体に分割します。球体の二つの中心は一本の太陽の重力の作用線上にあります。太陽と二つの球体の中心との隔たりは49と51とします。太陽の重力の大きさはF=GM/r^2です。よって二つの球体に働く太陽の重力の大きさの分母は2401と2601です。
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60中山 2023/04/08 15:05
水星の近日点の移動(59の補足)

ウェブの画像に見慣れない図が。二つの楕円の重ねられた図で軌道の内側、外側が四つの部分で逆に(多くの図では二つの部分)。これなら納得。
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61中山 2023/04/09 11:30
水星の近日点の移動(些細なこと?)

多くの図では近日点を出てからの水星の軌道は前回の軌道の内側(遠日点は上方、近日点は下方。水星は右へ)となっています。正しくは外側です。どれほどの人が気づいているのでしょう。正しく描けば分かりにくい図にはなるのですが。

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62中山 2023/04/10 10:19
水星の近日点の移動(まとめ?)

水星の楕円軌道が二周ほど描かれています。近日点を過ぎた辺りの楕円Bは直前回の楕円Aの外側に描かれるべきでしょう。しかしウェブなどの多くの図では内側となっています。楕円は太陽を中心に回転しているのです。多くの図は誤りでしょう。

すなわち、楕円Bと楕円Aの近日点以降のあり様は遠日点以降のあり様と同じでしょう。この二つの点の辺りでも水星はそのサイズに由来する過剰な加速(定性的に同じ)を受けているのでしょう。加速は遠心力または重力あるいはその双方によるのでしょう。
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63中山 2023/04/10 13:05
すみません。62の書き直しをさせてください。

水星の楕円軌道が二周ほど描かれています。近日点を過ぎた辺りの楕円Bは直前回の楕円Aの外側に描かれるべきでしょう。しかしウェブなどの多くの図では内側となっています。楕円は太陽を中心に回転しているのです。多くの図は誤りでしょう。

すなわち、近日点付近のあり様は遠日点付近のあり様と同じでしょう(定性的に)。この二つの点の辺りでも水星はそのサイズに由来する過剰な加速を受けているのでしょう。加速は遠心力または重力あるいはその双方によるのでしょう。
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64中山 2023/04/11 15:41
水星の近日点の移動(ノーテンキな図解)

水星の楕円の公転軌道は水星の公転の方向へわずかに回転しています。よって近日点を出た楕円の軌道は直前の軌道の外側でなければなりません。しかしウェブにある図解はノーテンキです。

EMANさんの「近日点移動の大袈裟な図」、astrohouseの太陽が大きく赤い図には上記が表さてれいます。英語の図には見当たらないよう。ざっと見ただけですが。
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65中山 2023/04/12 09:53
水星の近日点の移動(もう一度)

多くの図で遠日点以降しばらくは水星の軌道は直前の軌道の外側であり、近日点以降しばらくは内側です。受け入れがたいことです。
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66中山 2023/04/13 10:10
水星の近日点の移動(回転する長軸)

水星の公転軌道の楕円の長軸がゆるやかに回転しています。すなわち、水星は近日点または遠日点を過ぎて以降しばらくはいずれも直前の軌道の外側の軌道を辿るでしょう。しかし、多くの図では近日点についてはそうなっていません。
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78中山 2023/07/03 10:15
遠心力は見かけではない

二本の棒の両端に連結された四つの同じ球体が平面上(摩擦なし)で回転しています。棒は十字様、全体を円盤と見てください。棒のあらゆる点で遠心力と向心力の大きさはニュートンの運動の第三法則の示すとおりイコールです。すなわちいかなる系の観測者にとっても遠心力(また向心力)は見かけではありません。
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79中山 2023/07/03 16:55
78の追記  ニュートンの第三法則のオリジナルテクストは、あらゆる作用点についてのものと。二つの物体は例示と思われます。
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80中山 2023/07/04 10:27
慣性抵抗・慣性力

質点はエーテル系のなかに身を置いているが、エーテル系に対する等速直線運動(速度ゼロを含む)以外の運動を強いられたときは慣性抵抗という抵抗を示す。慣性抵抗は通常慣性力と言われる。慣性力は質点のエーテル系に運動の如何に定性的、定量的に対応していよう。
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81中山 2023/07/04 12:26
遠心力は見かけではない

さきの投稿を一部改めてみます。四つの球体と二本の棒の設定でしたが、X 方向の二つの球体と一本の棒の質量をそれぞれ Z 方向の対の二倍とします(偏りなく)。この対の回転の中心付近の遠心力、向心力はいずれもほぼ二倍でしょう。また、遠心力、向心力は回転速度の大きさに対応しているでしょう。

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82中山 2023/07/05 07:57
遠心力は見かけではない

遠心力についてもうひとつ投稿させてください。平面上(摩擦なし)で円盤とその周囲を等間隔で囲んだ同じ十個の球体が回転しています。円盤の外縁と球体とは同じ長さの紐で結ばれています。紐それぞれは同じ張力を示すでしょう。張力は遠心力は見かけではないことの表れでしょう。
註) 紐には遠心力と向心力がニュートンの運動の第三法則として働いているでしょう。

訂正) さきの投稿(80)の最後の文の「エーテル系に」の後ろに「対する」を加えてください。
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83中山 2023/07/14 19:21
遠心力は見かけではない(82への補足)

◎ この真空中の思考実験は円盤、十個の球体が等速円運動を始めてしばし後の落ち着いた状態を考察します。
◎ 十の球体は円盤の中心から最も遠くに身を置くでしょう。
◎ 観測者の如何は問いません。
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84中山 2023/07/18 09:00
ニュートンの運動の三つの法則

等速直線運動(エーテルは光学的な方法で浮かび上がる)も等速円運動も慣性力も作用反作用も定性的、定量的に把握できる存在です。見かけ(英語では fictitious)などではありません。
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85中山 2023/07/27 10:53
ニュートンの球殻定理

さきの投稿(53)で水星を同じふたつの球体に分割しました。しかしこの思考実験は成り立たないようです。驚き!ニュートンの球殻定理の反証になっていない!よって、もうひとつの遠心力の思考実験に望みを託すことにします。
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86中山 2023/07/28 09:41
ニュートンの球殻定理

水星を同じ二つの球体に分割、太陽から49,51と並べても、m/49^2 + m/51^2 = 2m/50^2 のよう。球殻定理は正しいよう。ニュートンは偉大です。近日点移動の理由にはならないよう。なお近日点移動の理由としての水星の遠心力の思考実験は 51 です。
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89名前を書き忘れた受験生 2023/09/01 14:22
ふむふむ
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91中山 2023/09/08 15:31
減速運動

88で述べたことですが、すべては加速運動であって減速運動は存在しないのでしょう。ただし、加加速運動の程度の下がる運動(減加速運動とでも)はあり得るでしょう。
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92中山 2023/09/14 17:24
近点の移動

一つの恒星とそれを中心に公転運動をする一つの惑星があります。惑星の軌道は真円です。よって軌道のすべてのポイントで重力と遠心力の大きさはイコールです。

さて、この恒星系が楕円軌道であったとしましょう。近点では重力>遠心力であり、遠点では重力<遠心力でしょう。よって楕円軌道の長軸は回転するでしょう(また軌道は周回ごとに大きくなっているか)。 
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95中山 2023/09/17 09:40
水星の近日点の移動

もうひとつ問題が残っていました。水星のサイズが受け取った余剰な力はどこへ行くのでしょう。近日点の移動の図にはその受け取り手が見当たりません。ああ、多分月の後退(Moon's retreat)で月の軌道が拡大しているのと同じ現象が受け取り手でしょう。同じ余剰な力が毎回水星の楕円軌道の向きを回し、また軌道を拡大させているのでしょう。
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96中山 2023/09/18 09:49
水星の近日点の移動

【水星のサイズが公転運動における重力を増加させること】
重力の式は mM/r^2 です。水星と太陽のモデルがあります。 2 mM を100 とし、r を50 とすれば重力は 0.04 です。次いで水星の半分の球体が二つ、太陽の重力の作用線上に並んでいます。mM は 50 、r は 49 と 51 です。重力は 0.0400479 です。
【水星のサイズが公転運動における遠心力を増加させること】
2023年3月15 日(またはその前後)の投稿をご覧ください。
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101名前を書き忘れた受験生 2023/09/26 10:59
なるほどー
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