Страница 1 из 1

Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 28 окт 2016 12:42
slonougam
Известно, что земной шар и многие другие космические тела при вращении меняют форму - сплющиваются. Шаровидная фигура, к которой стремится самогравитирующая масса, преобразована в сплюснутый двухосный эллипсоид. Понятно, что Земля вращается вокруг одной оси.
Вопрос. Какую форму примет фигура космического тела вращающаяся вокруг двух или более осей?
Допущения. Космическое тело - это планета или звезда достаточно большая и массивная, чтобы принять округлую форму в результате самогравитации. Это не абсолютно твёрдое тело. Это материя податливая. (Раз уж она может сплющиваться.) Можно представить себе гигантскую жидкую каплю.
Итак, в результате космической катастрофы тело имевшее вращение в одной плоскости, приобрело ещё одно вращение в другой плоскости или вокруг другого тела. Осей вращения стало две.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 05 ноя 2016 19:46
slonougam
Из многих возможных вариантов возьмём простой пример. Угол между осями двух вращений - 90 градусов. Угловые скорости двух вращений равны между собой.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 21 дек 2016 19:56
slonougam
Отчего нет ответа на вопрос? Странно, если никто не знает.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 22 дек 2016 08:33
Макс
slonougam писал(а):Отчего нет ответа на вопрос? Странно, если никто не знает.


Примера в космосе ситуации которую вы описали нет. Есть конечно кометы которые кувыркаются одновременно в нескольких плоскостях. Но они слишком малы. Что бы точно сказать как себя поведет тело при вращении в двух плоскостях надо моделировать данную ситуацию. Предполагать бессмысленно.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 22 дек 2016 14:35
slonougam
Космос велик. Если немного покопаться, можно найти почти всё мыслимое.
Согласен, что кометы маловаты. Они, если и меняют свою форму под действием собственной гравитации, то незначительно.
А разве обязательно иметь образец перед глазами? Можно провести мысленный эксперимент. Моделировать - обеими руками за.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 30 дек 2016 12:12
slonougam
Может быть, есть ответ, хотя бы, на такой вопрос. Наш земной шар в космосе имеется, вращается вокруг одной оси и сплющивается в двухосный эллипсоид. При вращении возникают силы, которые вздымают экваториальный выступ на 14 км. Понятно, почему вздымают - они действуют в плоскости вращения ( в экваториальной плоскости). А вот почему при этом, на полюсах получаются вмятины глубиной 7 км - не так уж понятно.
При вращении сил в осевом направлении не появляется. Вроде.
Вопрос. Какие силы сплющивают Землю? Создают полярные углубления?

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 23 янв 2017 19:13
Саныч
slonougam писал(а): Вопрос. Какие силы сплющивают Землю? Создают полярные углубления?

Полярный диаметр Земли уменьшаются из-за увеличения экваториального диаметра.
Полярное углубление, существующее на Северном полюсе образовалось в результате расхождения литосферных плит от срединно-океанического хребта Гаккеля-Нансена.
А вот южное полярное углубление, которое гораздо больше северного образовалось, возможно, из-за бОльшего остывания земной мантии под южным полюсом. Кстати, аналогичные углубление существует в Индийском океане Изображение
}Северный полюс 1.jpg

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 24 янв 2017 21:57
slonougam
Полярный диаметр Земли уменьшаются из-за увеличения экваториального диаметра.

Можно так сказать. Это правильно. Понятно, что из земного шара выдвинулся экваториальный пояс, а жидкая капля сохраняет объём и сплошность. Значит, где-то должны получиться вмятины. Хотелось бы только механизм пояснить.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 02 фев 2017 14:52
Саныч
slonougam писал(а): Понятно, что из земного шара выдвинулся экваториальный пояс, а жидкая капля сохраняет объём и сплошность. Значит, где-то должны получиться вмятины. Хотелось бы только механизм пояснить.
Жидкая капля не будет иметь вмятин, их снивелирует поверхностное натяжение. Что же касается Земли, то у неё литосфера и мантия находятся в твёрдом агрегатном состоянии. А форму Земли определяет её ядро и скорость остывания мантии.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 04 фев 2017 19:03
slonougam
Жидкая капля не будет иметь вмятин
Это Вы о том, что капля в основном выпуклое тело. Тут не о чем спорить. Я, то, употреблял несколько грубоватое слово вмятина в смысле снижение уровня поверхности космического тела от среднего значения, каким для земного шара является поверхность сферы. Снижение на полюсе на 7 км - факт.
А форму Земли определяет её ядро и скорость остывания мантии.
Мне кажется - это слишком категоричное утверждение. Определять движение материковых плит ядро, наверно, может. А у формы несколько других определяющих факторов.
Прежде всего.
Шар превратился в эллипсоид в результате вращения. Вращение вызвало перераспределения центростремительных сил по поверхности. На экваторе ц.с силы велики, а на полюсе равны нулю. Это распределение и определяет, в основном, форму.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 05 фев 2017 17:32
Саныч
slonougam писал(а):А у формы несколько других определяющих факторов.
Прежде всего.
Шар превратился в эллипсоид в результате вращения. Вращение вызвало перераспределения центростремительных сил по поверхности. На экваторе ц.с силы велики, а на полюсе равны нулю. Это распределение и определяет, в основном, форму.

Спасибо, что дополнили.
Тогда уж надо припомнить и влияние Луны на форму Земли. Ведь Земля вращается вокруг общего центра масс, который находится где-то в 1700 км (если память не изменяет) под поверхность Земли. Эта "болтанка" тоже вносит свою лепту в формирование формы планеты.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 18 фев 2017 22:57
slonougam
Представим себе такую модель поверхности космического тела. Пусть она состоит из множества отдельных элементов размером около километра. По экватору Земли таких кубокилометров улеглось бы 40 тысяч штук. На каждый элемент действует притяжение Земли. Отчего они не падают к центру Земли? Это потому, что каждый элемент взаимодействует с соседними элементами. Без вращения две силы равны. Положение статично.
При вращении на экваторе появляется новая сила. Из гравитации вычитается центростремительная сила. Сила взаимодействия между элементами становится больше, чем гравитация и сила от вращения. Именно, сила взаимодействия элементов вздымает экваториальный пояс на 14 км. Произошло, в кинематике, перемещение горных пород.
На полюсе составляющей от вращения нет. Какая же сила вызывает появление "вмятины " глубиной 7 км?

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 04 мар 2017 22:48
slonougam
На первый взгляд на полюсе имеет место парадокс. Сила притяжения не менялась. Сила взаимодействия с соседними элементами ей равна. Значит и перемещения (образования вмятины) не должно быть. Видно мы чего то не учитывали. А не учитывали мы - что космическое тело представляет из себя каплю.
Жидкая капля не просто куча элементов. Капля состоит из слоёв или уровней. Верхний слой подвержен весу только этого слоя. На следующий слой действует и собственный вес, и вес вышележащего слоя. И так дальше вглубь. А внутри слоя устанавливается один уровень давления. Когда мы переходим к вращающемуся телу, на экваторе происходит расширение материала слоя. Давление в слое уменьшается. Местное уменьшение давления перераспределяется по слою вплоть до полюсов. Значит, сила взаимодействия с соседними элементами уменьшается. Гравитация преодолевает силу взаимодействия с соседними элементами. Начинается местное перемещение. Образуются полярные вмятины.
Итак. Вызывают появление полярных вмятин силы гравитации, хотя первопричиной их появления является расширение экваториального пояса в результате вращения.
Есть ещё побочно - параллельный процесс. С началом образования вмятины уменьшается расстояние между элементом и телом, что приводит к увеличению силы тяжести согласно закону всемирного тяготения. Этот процесс, тоже, увеличивает вмятины.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 10 июн 2017 17:24
slonougam
Хочется вернуться к вопросу темы.
Какую форму примет фигура космического тела вращающаяся вокруг двух или более осей? Попробуем поразмышлять.
Если ось вращения одна - то, максимальная центробежная сила будет = а (на экваторе).
Если же вращение сложное, то следуя принципу суперпозиции следует сложить ц.б. силы в каждой точке поверхности капли. Заметим,что в точках полюсов ц.б. силы, примерно, 0,5а, а на экваторе значение ц.б. сил переменно. В особых точках там, где где два условных экватора пересекаются, (будем называть эти точки экваториальные перекрёстки) значения ц.б. сил = 2а, а в прочих точках происходит плавное уменьшение значений ц.б. сил от 2а до 0,5а значений ц.б. сил. Любопытно, что при сложном вращении на поверхности капли не будет районов с нулевым значением ц.б. сил.
А теперь прикинем, на какие тела похож наш объект.
Две удалённые точки. Прочее скруглено. Две ближе прочих. Табачные изделия рекламировать не будем. Скажем так. Похоже на огурец. Иначе - вытянутый эллипсоид. В частном случае, когда два вращения равны по угловым скоростям - эллипсоид 2-х осный (вытянутый), в общем случае - эллипсоид з-х осный. Все три оси разные. а > в > с. Напоминает нарезной батон. Вытянутый и несколько сплюснутый.
Итак, форма космического тела при сложном вращении будет - вытянутый эллипсоид.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 10 июн 2017 22:55
Типичный марсианин
slonougam писал(а):Итак, форма космического тела при сложном вращении будет - вытянутый эллипсоид.

Требую подробный математический вывод. Я сомневаюсь. sm12

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 11 июн 2017 22:37
slonougam
Сомнение - великий двигатель прогресса. Препятствовать сомнению не только не могу, но и считаю вредным.
А требование доказательства для предположения, мне кажется не совсем обоснованным. Предположение - это не теорема.
Могу только сделать ещё одно предположение.(Зеркальное уже сделанному).
Космические тела имеющие форму вытянутого эллипсоида подверглись в своей истории сложному вращению, т.е. вращение приобреталось в несколько этапов и вокруг не совпадающих в пространстве осей.
Форма фигуры Луны, как раз з-х осный вытянутый эллипсоид.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 18 июл 2017 19:23
slonougam
Макс писал(а):Примера в космосе ситуации которую вы описали нет.
Не согласен.
Вот Хаумеа. Форма - вытянутый эллипсоид. Говорят, что такая форма результат импакта.
С одной стороны, несомненно, без импакта тут не обошлось.
С другой стороны для тела вращающегося вокруг одной оси эта форма неравновесна и со временем должна была бы измениться.
А вот если вращение сложное - то эта форма равновесная.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D5%E0%F3%EC%E5%E0

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 19 июл 2017 10:08
TinaRona
Мне кажется это близко, но не совсем то

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 19 июл 2017 17:25
slonougam
Спасибо за внимание к теме. Хотелось бы поподробнее, что "... не совсем то."(?)
Следует заметить, что Хаумеа не одинока. Есть ещё вытянутые эллипсоиды. Например, Варуна.
https://ru.wikipedia.org/wiki/(20000)_Варуна . Размеры Варуны 860км х453км.

Re: Какая форма будет у жидкого тела вращающегося сложно?

Непрочитанное сообщениеДобавлено: 17 сен 2017 18:46
slonougam
Повторю. Космические тела имеющие форму вытянутого эллипсоида подверглись в своей истории сложному вращению, т. е. вращение приобреталось в несколько этапов и вокруг не совпадающих в пространстве осей.
Планета Уран имела сложную историю - следует вывод, что форма фигуры Урана - этой огромной капли - вполне может быть вытянутым трехосным эллипсоидом.