Сила тяжести

[Spaсe Ranger]

"На горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальной прямой" Физика 10 класс, Перышкин.
И еще сказано что сила тяжести не совершает работы на спутники Земли. Но ведь она заставляет их перемещаться по круговой орбите, а круговая орбита - не горизонтальная прямая. так ведь? Или как это объяснить?

[L_Pt]

В каждый момент времени на круговой орбите спутник движется строго перпендикулярно силе тяжести.

Но даже если орбита далеко не круговая, изменение потенциальной энергии аппарата происходит только за счет изменения кинетической. Т.е. работа опять таки не совершается.

[Крупин]

В каждый момент времени на круговой орбите спутник движется строго перпендикулярно силе тяжести.

Но даже если орбита далеко не круговая, изменение потенциальной энергии аппарата происходит только за счет изменения кинетической. Т.е. работа опять таки не совершается.

  Работа-то силой тяжести совершается (на некруговой орбите). Только полпериода положительная, полпериода - отрицательная. При усреднении получается нуль.

[AstroNick]

"На горизонтальных участках работа силы тяжести равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению, а сумма работ на вертикальных участках равна работе, которую совершила бы сила тяжести при перемещении тела по вертикальной прямой" Физика 10 класс, Перышкин.
И еще сказано что сила тяжести не совершает работы на спутники Земли. Но ведь она заставляет их перемещаться по круговой орбите, а круговая орбита - не горизонтальная прямая. так ведь? Или как это объяснить?

Горизонтальный участок и горизонтальная прямая - это не одно и тоже! Конечно, с некоторой степенью точности небольшой горизонтальный участок можно считать плоским (как это обычно делается в школьном учебнике физики), но переносить такое допущения на планетарные масштабы совершенно недопустимо! Потому что раз уж по условию задачи направление перемещения должно быть везде перпендикулярно направлению силы тяжести, а последняя всегда направлена к центру Земли, то поверхность, отвечающая такому условию - не плоскость, а сфера с центром в центре Земли! Разумеется, это в идеальном случае строго шарообразной Земли с концентрическим расположением масс (в реальности это не совсем так).

Вопрос из той же серии: почему в школьном учебнике физики сказано, что тело, брошенное с любой скоростью под углом к горизонту, летит по параболе, а в астрономии утверждается, что для вывода на параболическую орбиту нужна 2-я космическая скорость (11.2 км/с)?

[Fredagar]

Не всякое перемещение -- работа! Если, к примеру, вы будете вовремя приходить и уходить с работы, а между приходом и уходом ходить из угла в угол, то это ещё не означает, что вы -- хороший работник. Работа в механике, это интеграл проекции силы на траекторию.

[konstkir]

Ну нельзя в наше время задавать вопросы по Перышкину, тем более вырывая строчки из контекста. О работе лучше вообще не говорить. Есть ЗСЭ, есть преход энергии из одного вида в другой. Это прозрачнее.

[felis manul]

Тело брошенное под углом к горизонту будет двигаться по параболе, пока под действием других сил эта траектория не изменится. Вторая космическая скорость - это скорость при которой тело, находящееся вблизи поверхности Земли может преодолеть ее притяжение. Она называется параболической потому, что траектория движения при этом имеет форму параболы. Но это не значит, что тела движущиеся с меньшей скоростью не могут иметь параболическую траекторию.

[AlAn]

Тело брошенное под углом к горизонту будет двигаться по параболе, пока под действием других сил эта траектория не изменится. Вторая космическая скорость - это скорость при которой тело, находящееся вблизи поверхности Земли может преодолеть ее притяжение. Она называется параболической потому, что траектория движения при этом имеет форму параболы. Но это не значит, что тела движущиеся с меньшей скоростью не могут иметь параболическую траекторию.

Тело брошенное под углом к горизонту двигается по дуге эллипса, если пренебречь сопротивлением воздуха, иначе это будет баллистическая кривая. Парабола получается при условии, что вектор g=const, то есть при небольших скоростях и расстояниях полета.

[felis manul]

Что на практике и выполняется с достаточной точностью. При этом еще и атмосферу никто не отменял. Что еще отдаляет задачу от идеальной.

[dims]

Но ведь она заставляет их перемещаться по круговой орбите, а круговая орбита - не горизонтальная прямая

Горизонтальная. Во всяком случае, в Вашей цитате имелось в виду именно это. Просто мы привыкли в быту аппроксимировать горизонталь примой, а она, естественно, следует эквипотенциальной поверхности. То есть, она кривая.

[Маринер-9]

Тело брошенное под углом к горизонту двигается по дуге эллипса, если пренебречь сопротивлением воздуха, иначе это будет баллистическая кривая. Парабола получается при условии, что вектор g=const, то есть при небольших скоростях и расстояниях полета.

Ничего не понял. При каких ещё «небольших» скоростях? На мой взгляд, при небольших как раз эллипс и будет. Или считать Землю плоской?

[Маринер-9]

Я имею в виду, g=const может быть только при плоской Земле

[AlAn]

Эллипс будет всегда, но при решении задачи на нахождение траектории тела, брошенного под углом к горизонту получается уравнение параболы (g=const).
 
y=x*tgα - gx²/(2*v₀²*cos²α).

За начало координат принята точка бросания, ОУ направлена вверх, g - вниз.

Эти условия берутся на уровне средней школы. Землю можно считать плоской при небольших высотах подъема и дальностях полета, а значит при небольших v₀.

[felis manul]

Эллипс будет всегда, но при решении задачи на нахождение траектории тела, брошенного под углом к горизонту получается уравнение параболы (g=const).

Собственно вопрос звучал так:

Вопрос из той же серии: почему в школьном учебнике физики сказано, что тело, брошенное с любой скоростью под углом к горизонту, летит по параболе, а в астрономии утверждается, что для вывода на параболическую орбиту нужна 2-я космическая скорость (11.2 км/с)?

Исходя из вопроса и ответ с соответствующими упрощениями. Строгое решение более правильно, но иногда излишне.

Эти условия берутся на уровне средней школы. Землю можно считать плоской при небольших высотах подъема и дальностях полета, а значит при небольших v₀

а также при отсутствии внешних сил, что строго говоря неправильно.

[AlAn]

Например в моих  ответах №7 и №12 об этом и говорится.

[felis manul]

Например в моих  ответах №7 и №12 об этом и говорится.

Так и я о чем. Изложение в школьных учебниках сильно упрощено и, если можно так сказать, "идеализировано", и это правильно, но иногда приводит к непоняткам.

[Spaсe Ranger]

Но ведь она заставляет их перемещаться по круговой орбите, а круговая орбита - не горизонтальная прямая

Горизонтальная. Во всяком случае, в Вашей цитате имелось в виду именно это. Просто мы привыкли в быту аппроксимировать горизонталь примой, а она, естественно, следует эквипотенциальной поверхности. То есть, она кривая.

Я правильно понял, что горизонталь, по определению не прямая а кривая?

Спасибо всем за ответы, почти разобрался. Но, получается, если спутник облетит не весь круг, а только половину, то тогда работа совершена будет?

[I.A.R.]

Но, получается, если спутник облетит не весь круг, а только половину, то тогда работа совершена будет?

Для этого надо, чтобы он во что-то врезался! Тогда - да! - он совершит работу по разрушению другого объекта.

[I.A.R.]

И еще сказано что сила тяжести не совершает работы на спутники Земли. Но ведь она заставляет их перемещаться по круговой орбите, а круговая орбита - не горизонтальная прямая. так ведь? Или как это объяснить?

Почти сто лет назад товарищ Энштейн дознался таки, что вообще-то планеты и спутники и всякое такое, просто движется по инерции в пространстве по некоторым линиям, не испытывая воздействия никаких сил на себя со стороны. Это только нам кажется, что на них действует сила тяготения. На самом же деле они двигаются по кривым по той простой причине, что массы своим присутствием искривляют пространство вокруг себя, и прежние прямые от этого "кривятся". А, вот, чтобы сдвинуть тело с его линии движения по инерции, действительно надо приложить силу и тем самым совершить работу превода на новую линию движения по инерции.

[felis manul]

Это только нам кажется, что на них действует сила тяготения. На самом же деле они двигаются по кривым по той простой причине, что массы своим присутствием искривляют пространство вокруг себя, и прежние прямые от этого "кривятся". А, вот, чтобы сдвинуть тело с его линии движения по инерции, действительно надо приложить силу и тем самым совершить работу превода на новую линию движения по инерции.

Ну в школьных учебниках об этом можно разве что упомянуть, а серьезный разбор - это уже другой уровень.