Как называется явление, когда отвертка, выпущенная космонавтом на орбите, остаётся неподвижной относительно него
Как называется явление, когда отвертка, выпущенная космонавтом на орбите, остаётся неподвижной относительно него и в чём заключается это явление?
11.12.2023 11:39
Написать свой ответ:
Описание: Рассмотрим явление, когда космонавт на орбите выпускает отвертку и замечает, что она остаётся неподвижной относительно него. Это явление объясняется законом сохранения момента импульса в безынерционной системе. По закону сохранения момента импульса, если внешние силы не действуют на систему, то сумма моментов импульса всех частей системы остаётся постоянной.
Отвертка и космонавт составляют замкнутую систему, где момент импульса отвертки равен по модулю и противоположен по направлению моменту импульса космонавта. Следовательно, при выпуске отвертки, их моменты импульса компенсируют друг друга, оставляя систему без общего момента импульса. В результате отвертка остаётся неподвижной относительно космонавта.
Пример использования: Космонавт, находясь на космической станции, выпускает маленький объект и замечает, что он остаётся неподвижным относительно него. Объясните, почему это происходит.
Совет: Для лучшего понимания закона сохранения момента импульса, можно представить себе каток с катящимся шаром. Если шар катится по катку без внешних сил, то его момент импульса сохраняется и он не меняет своего состояния движения. Также полезно обратить внимание на направление момента импульса, чтобы понять, какие силы будут компенсировать друг друга.
Упражнение: На что будет похожа система, если космонавт выпустит не одну, а две отвертки с разными массами, но одинаковыми скоростями в противоположных направлениях? Как изменится положение отверток относительно космонавта?