به سامانه پرسش و پاسخ علمی دنوج خوش آمدید. با ثبت نام در سامانه و طرح پرسش جدید یا پاسخ به سوالات بی پاسخ کار را شروع کنید
سوالات علمی خود را می توانید در نسخه جدید دنوج مطرح نمایید. http://dnoj.ir/questions/
سامانه پرسش و پاسخ علمی دنوج پاسخ پرسش های علمی شما را می داند. شما در این سامانه سوالات علمی خود را در موضوعات مختلف علمی می پرسید, سپس کاربرانی که جواب سوال شما را می دانند در کوتاهترین زمان ممکن به سوال شما جواب می دهند. اینگونه هم شما که سوالی در ذهنتان شکل گرفته است به پاسخ سوال خود می رسید و هم دوستانتان که پاسخ سوالات شما را می دانند دانش خود را محک می زنند و با دیگر کاربران به اشتراک می گذارند.
سوالات,انتقدات و پیشنهادات خود درباره سامانه پرسش و پاسخ علمی دنوج را در این دسته مطرح کنید.

آیا جسمی در محفظه خلا ، معلق میماند؟

+1 رای

اگر (در زمین) یک محفظه بسته داشته باشیم که داخل آن خلا باشد...
چه موادی میتوانند در داخل آن معلق بمانند؟ و میتوان در آن سیارات را شبیه سازی کرد؟
و به وسیله چه چیزی میتوان جاذبه گرانشی در خلا درست کرد؟ آیا این کار عملی هست..؟

پرسیده شد 4 Apr 2016 در دانش فضایی توسط عرفان اس‌اچ . اِی (450 امتیاز)

2 پاسخ

0 رای

خلاء به محیطی گفته می‌شود که چگالی ذره‌های (اتمها و مولکولهای) موجود در آن کمتر از محیط جو است . وهمچنین خلا مطلق نداریم یعنی همیشه دارای مقداری ذرات هوا در محفظه هستیم. هر چه ذرات هوا کمتر شود تعلیق و فشار وارده به جسم بیشتر می شود. تمام مواد می توانند معلق شوند.
شاید بتوان تعلیق رو در محفظه شبیه سازی کرد ولی گرانش بعید می دونم. چون برای ایجاد حالت گرانش جرم باید به حد کافی بزرگ باشد تا نیروی گرانش ان بر دیگر اجرام محسوس باشد.

پاسخ داده شد 7 Apr 2016 توسط مهندس پورنگ (26,950 امتیاز)

سوال اين دوستمون به وضوح ناشي از يك اشتباه كليشه اي هست كه خيلي ها ميكنن. اينكه فكر ميكنن جاذبه و خلا با هم ارتباط دارن و ايندو رو مترادف هم ميدونن. زياد اين جمله اشتباه رو شنيدم و خوندم كه ميگن شرايط بي وزني در فضا به دليل خلا هست. اينكه كسي بر اساس اين اشتباه رايج سوالي رو بپرسه هيچ اشكالي نداره. ولي اينكه كسي اينطور با اطمينان جوابي سراسر اشتباه بده به نظر من زياد پسنديده نيست. ما حق داريم از نادانسته هامون بپرسيم، ولي حق نداريم با نادانسته هامون جواب بديم. مهندس پورنگ عزيز. تعريف شما از خلا درست نيست. خلا به محيطي گفته نميشه كه چگالي مولكول ها از جو كمتر باشه. خلا به محيطي ميگن كه اساسا در اون ماده وجود نداره. حالا اينكه حد اين وجود نداشتن ماده چقدره و اگه چگالي مولكول ها از چقدر كمتر باشه قابل اغماض هست موضوع ديگري هست. در اون محفظه فرضي هم چه به قول شما خلا نسبي ايجاد كنيم، چه تا آخرين مولكول هوا رو ازش خارج كنيم، هيچ ماده اي معلق نميشه. اينكه هرچه ذرات هوا كمتر شود فشار وارده به جسم بيشتر ميشود هم نميدونم از كجا آوردين و دقيقا منظورتون چيه. يكبار ديگه و خيلي جدي منظورم رو تكرار ميكنم. ما در برابر كساني كه نادانسته هاشون رو از ما سوال ميكنن مسئوليم. اگر اطلاعات كافي نداريم ، بهترين كار سكوت هست، نه بيشتر گمراه كردن اون شخص با جواب اشتباه.

آقای د. هومن لطفا پاسختون رو در قسمت جواب وارد کنید تا بتونیم اونرو امتیاز بهش بدیم

آرش جان. من جوابم رو به اين سوال بشكل مبسوط در قسمت جوابها دادم. اين نوشته در اصل انتقاد من به جواب نادرست دوستمون هست كه چون خيلي فاحش بود نتونستم ازش بگذرم و همينجا در موردش نوشتم.

با سلام خدمت شما
جوابي كه من دادم صرفا يه نظر بود و نه پاسخ نهايي و همه افراد مي تونند نظر بدن يا نظري رو نقد كنند.
اينكه خلا محيطي است كه در اون ماده اي نباشد تعريف درست است ولي در مثال مذكور محفظه مي تواند تنها حاوي هوا باشد پس ماده مورد بحث هوا است. خلا نسبی یعنی کاهش فشار هوا نسبت به محیط به هر میزان ممکن. با كاهش فشار وارده بر جسم امكان ايجاد حالت تعليق براي ان فراهم مي شود.

سلام بر شما.
من اصولا يكم در فهم منظور و حتي جملات شما مشكل دارم. اول ميگين اينكه خلا به محيطي ميگن كه در اون ماده نباشه رو قبول دارين، بعد ميگين در مثال مذكور محفظه ميتواند تنها حاوي هوا باشد. اين جمله دقيقا يعني چي؟ بله ماده مورد بحث هواست و براي ايجاد شرايط خلا، اون هوا بايد كه نباشد. بايد تا جاي ممكن از داخل محفظه خارج بشه. كاهش فشار هوا نسبت به اتمسفر تعريف درستي نيست. شما با مك زدن به سر يك بطري شيشه اي هم ميتونين تا حد زيادي فشار هواي داخل اون رو كمتر از اتمسفر كنين. به اون نميگن خلا نسبي، بهش ميگن فشار پايين. براي ايجاد خلا تقريبا تمام هواي داخل محفظه بايد خارج بشه. بله، از نظر فني امكانپذير نيست كه تا مولكول آخر هوا تخليه بشه، از نظر تئوري هم ايجاد يا حتي وجود خلا مطلق جاي بحث داره. ولي به هرحال اينكه بگيم فشار كمتر از اتمسفر يعني خلا نسبي تاريف نادرستيه.
با اينحال سوال اصلي من چيز ديگه اي هست. فرض كنيم با هر وسيله ممكن تونستيم تمام هواي داخل محفظه رو خارج كنيم. حالا اسمش رو ميخوايد بگذاريد خلا نسبي يا مطلق يا هرچي. اونوقت طبق گفته شما جسم داخل محفظه به حالت تعليق در مياد؟ يعني در فضاي محفظه معلق ميشه؟

در مثال مذکور با هوا سر و کار داریم پس ماده موجود هوا است.
دقیقا بین خلا و فشار محیط رابطه وجود داره.هرچه فشار وارده به یک جسم کمتر بشه امکان معلق شدنش بیشتر میشه . نسبی بودن زمانیست که بخوایم این کمیت رو با کمیت دیگری مانند فشار اتمسفر مقایسه کنیم. بله اگر فشارش از فشار طبیعی جو کمتر باش مفهوم خلا نسبی کاربرد پیدا میکنه و زمانی که ذرات خیلی کم موجود باشد می توان لفظ خلا رو اطلاق کرد. برای مطالعه به لینک های زیر مراجعه فرمایید:
http://www.engineeringarchives.com/les_physics_absgagevacatmpres.html
http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/vacuum
https://www.britannica.com/science/vacuum-physics
http://www.thefreedictionary.com/vacuum
http://www.scipost.ir/wiki/%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1%20%D8%AE%D9%84%D8%A7%20%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA%D8%9F
http://physics89.mihanblog.com/post/304
اینکه با تخلیه هوا حتما حالت تعلیق برای همه مواد رخ دهد من اطلاع ندارم چون باید ازمایش شودو براساس ازمایش نظر داد.

آب مقطر، در حالت ايده آل، به آبي ميگن كه فقط و فقط و فقط حاوي مولكول آب باشه. هيچ ناخالصي، از هيچ نوع و به هيچ ميزاني توش نباشه. اين تعريف تئوري آب مقطره. حالا اين در عمل آيا امكانپذيره؟ نه نيست. هرچقدر هم كه آب با دقت تقطير بشه، هميشه ميزاني از ناخالصي درش وجود داره. خوب، حالا چقدر ناخالصي اگر بود ما اسمش رو ميگذاريم آب مقطر؟ اين بستگي به كاربرد داره. اگه قراره باهاش تزريق انجام بشه، اين عدد بايد خيلي خيلي كوچيك باشه. تو بيمارستان به اون ميگن آب مقطر. اگه قراره تو آزمايش خاصي استفاده بشه، شايد بتونه اين ناخالصي يكم بيشتر باشه، اونجا هم بهش ميگن آب مقطر. وقتي تشريف ميبرين تعويض روغني، اون بطري آبي كه تو باتري ماشينتون ميريزن هم روش نوشته آب مقطر. آره، اشتباه نيست. تو دنياي مكانيك ها و براي كاربرد اونها ميشه به اون آب گفت آب مقطر. ولي شما يك بطري آب باتري رو ببر بيمارستان و با همين منطقي كه اينجا داري بگو " آب مقطر طبق تعريف آبيست كه ميزان ناخالصي هاي آن از آب لوله كشي كمتر باشد". و به پزشك ها اصرار كن كه اين اسمش آب مقطره. رفرنس هم براشون بيار. تا ابد هم دليل بياري و هي نوشته روي بطري رو به اين و اون نشون بدي، يكنفر هم اونجا به بطري دست شما نميگه آب مقطر. اون تو دنياي مكانيك ها اسمش آب مقطره. و اين وسط اشكال از شماست كه نميدوني تعاريف بسته به كانتكست و موضوع تفاوت ميكنن. پس لطفا رفرنس كه ميدين، اولا هيچوقت از ديكشنري رفرنس ندين، ثانيا قبل از اينكه زود نتيجه گيري كنين و يك جمله فارسي از يك صفحه نه چندان معتبر رو عينا اينجا نقل كنين، يك نگاهي بندازين ببينين اون تعريف مربوط به كدوم شاخه هست. فيزيك نظري؟ اختر شناسي؟ فيزيك كاربردي؟ ببينين خلا رو براي چه كاربردي تعريف كردن. هوا فضا؟ مكانيك سيالات؟ اگه فقط قراره به اسم خالي باشه كه به جارو برقي هم ميگن وكيوم كلينر. حالا شما يك نگاه دوباره به موضوعاتي كه اينجا مطرح شده بنداز تا متوجه بشي كه هرچند شايد تعريفت درست باشه، ولي تعريف آب مقطر مكانيك ها رو بردي واسه پزشك ها.

و اما راجع به موضوع اصلي اين بحث. اولا شما قبلتر دوجا گفتي كه در صورت ايجاد خلا امكان ايجاد حالت تعليق فراهم ميشود. حالا داري ميگي كه اطلاع ندارم، بايد آزمايش كرد. خوب تمام حرف من هم از اول همين بود. شما كه اطلاع نداري، چرا به سوال اين بنده خدا جواب ميدي كه اون رو هم به اشتباه بندازي. ثانيا همين اطلاع ندارم رو هم باز داري دو پهلو ميگي. چون نوشتي " اينكه با تخليه هوا حتما حالت تعليق براي همه! مواد رخ بدهد من اطلاع ندارم." پس يعني اينكه حالت تعليق براي برخي مواد رخ ميدهد رو اطلاع داري، ولي اينكه حتما همه مواد معلق بشن رو اطلاع نداري؟ يا نه، كلا اينكه مواد تو اين شرايط معلق بشن رو اطلاع نداري. اصولا منظور شما هركدوم باشه، تو اصل قضيه فرقي نميكنه. چون اين موضوع درست مثل اين ميمونه كه يكنفر سوال كنه اگه با دستامون خيلي تند بال بزنيم ميتونيم پرواز كنيم؟ بعد يك آقاي مهندسي بياد جواب بده، بله امكان داره، ولي اينكه حالت پرواز براي همه آدمها رخ بده رو من اطلاع ندارم، بايد آزمايش بشه. هرچقدر اين جواب مضحكه، اون جواب مضحك تره. نه عزيز من، تمام هواي داخل محفظه رو هم كه تا آخرين مولكول تخليه كني، يك دونه ارزن هم توش به حالت تعليق در نمياد. هيچ نيازي هم به آزمايش نداره. و شما هم كه موضوع به اين بديهي رو نميدوني، يا حتي بهش شك داري، اصلا در صلاحيتت نيست كه سوالات بچه هاي مردم رو جواب بدي و بدتر به اشتباه بندازيشون. اصلا هم نگو نظر شخصيم بود كه عذر بدتر از گناهه. علم و دانش و آموزش حرمت داره. مسخره بنده و شما نيست.

1- گر همون اول به جاي تند تند كامنت گذاشتن درست پاسخ ها رو مي خوندي مي ديدي من نوشتم شاید بتوان تعلیق رو در محفظه شبیه سازی کرد با قطعيت پاسخ ندادم .
2- تو علم چيزي به نام احتمالات وجود دارد. در اين زمينه مطالعه بفرمايد. و به سرعت با قطعيت نظريه پردزاي نكنيد.
3- پاسخ هاي شما همه مبتني بر نظريات بي پايه و اساسه و نه آزمايش و قوانين علمي و از نظر من و خيلي از دانشمندان نوين ارزش زيادي ندارد.
4- اين جمله" تمام هواي داخل محفظه رو هم كه تا آخرين مولكول تخليه كني، يك دونه ارزن هم توش به حالت تعليق در نمياد" همين بس كه مزاح بسيار جالبي بود. نياز نمودم رفرنس بدم. يه سرچ كوچيك تو گوگل كن.
5- اون رفرانسا كه من دادم از قول نتايج علمي چاپ شده اگر قبول نداريد مشكل من نيست.
6- شما دستگاه صلاحيت سنج نيست. اينجا سايت ازاده كه" همه مي تونن "نظر بزارن تكرار مي كنم همه مي تونن نظر بزارن، تا نظر درست مشخص بشه . هر نظري كه درج ميشه نظر نهايي نيست. پس هر كس مجاز نظر بزاره . جهت اطلاع در دادگاه و مجلس امكان بررسي مجدد و تصحيح وجود داره چه برسه به اين نوع سايت ها.
7- اگر نگراني اينجا کلینیک روانشناسی نيست ( با عرض پوزش) و اگر نگران علمي سعي كن براي سوالات دوستان با كمال احترام پاسخ بگزاريد ( ما كه خوشحال ميشيم).
8- پيج اين سايت ارزشمند و داراي حرمت بيخودي با الفاظ كوچه و بازري وقت ما و كاربران كه خيلي ارزشمنده رو تلف نكنيد.

آن کس که نداند و بداند که نداند
لنگان خرک خویش به منزل برساند

آن کس که نداند و نداند که نداند
در جهل مرکب ابدالدهر بماند

آن كس كه نداند كه هيچ نمي داند
تا ابد الدهر در همين راه بماند.

بسیار استفاده کردم عالی بود

0 رای

داداش خلا هیچی ربطی به جاذبه نداره.وگرنه زمین نباید ماهواره ها رو جذب کنه.
اما اگر منظورت درمورد چیزی شبیه بالنه باید بگم چیزی نداریم که از خلا سبک تر باشه.یعنی مثل هیدروژن به هوای معمولی با این تفاوت که خلا هوا باشه و ماده سبک تر از خلا هم هیدروژن
و باید بگم از هیچ چیز سبک تر یعنی جرم منفی که فکر نمیکنم داشته باشیم.
در ضمن نمیگن جاذبه گرانشی.میگن گرانش که فقط به وسیله جرم تولید میشه.پس شما یه جسم بذاری تو هر جایی اون جسم جاذبه داره فقط کم.شبیه سازی سیارات انجام شده اما ربطی به گرانش نداره.ساخت ستاره به یکی از سه روش هم جوشیه اینم یه زمان خیلی کم.
(-:

پاسخ داده شد 12 Apr 2016 توسط badboy (10,410 امتیاز)

سلام دوست عزیز
سوال من اینه
اگه کیهان رو یه محفظه فرض کنیم که داخلش خلا هست..
حالا سیارات و ستاره ها سوال منه
که چطوری میشه یک جسم دایره کروی رو در خلا شبیه سیاره بکنیم
یعنی دارای جاذبه و گرانش انشتین در نظریه نسبیت...
یعنی مثلا یک دایره کروی کاملا شبیه زمین درست کردیم (پوسته ها و هسته با دمای بالای آن)
حدود ۱۰۰ کیلو میشه.. حالا اینو تو محفضه که داخلش خلا هست طوری بزاریم که به داخل آن هوا نرود (در شرایط خواص) ... حال این اولا در محفظه ای که در زمین است باز هم در محفظه معلق میماند و یا جاذبه زمین به آن غلبه میکند؟
دوما .. اگر شیئ با جرم ناچیز و غیر قابل مقایشه با کره.. (مثل انسان و زمین) را داخل محفظه و روی کره بگذاریم .. مانند زمین در خلا و انسان روی آن ... آن شیئ روی کره میماند؟
با تشکر.

عرفان جان. مبحث خلا و گرانش هيچ ارتباطي با هم ندارن. اين يك اشتباه خيلي رايج و خيلي ابتدايي هست كه خلا رو معادل نبود گرانش ميدونن. شما هم به گمانم دچار همين سؤ تفاهم شدي. اگر فرض كنيم محفظه اي داري كه تمام مولكولهاي هواي داخل اون رو تخليه كردي و تونستي شرايط خلا كامل رو درش ايجاد كني، هر آنچه كه درون محفظه هست دقيقا همون نيروي گرانشي از طرف زمين بهش وارد ميشه كه اگر بيرون محفظه باشه. مطلقا تفاوتي نميكنه. هيچ چيزي هم در اون محفظه معلق نميشه. در مورد ادامه سوالتون، چون باز هم اساس مطلب همون فرض نادرست هست، باز راه رو بيراهه رفتين. اينكه براي شبيه سازي سياره زمين كره اي رو درست كنين به جرم ١٠٠ كيلوگرم كه دقيقا مثل زمين باشه، همون پوسته، همون دما و ... اين شبيه سازي هيچ كمكي به هيچ چيز نميكنه. ميدان گرانشي كه اون كره فرضي شما ايجاد ميكنه دقيقا معادل ميدان گرانشي هست كه دوست ١٠٠ كيلويي شما ايجاد ميكنه. در هر دو مورد هم اين ميدان به قدري ناچيز و ناچيز و ١٠٠٠ بار ديگه ناچيز هست كه عملا هيچ اثري ازش قابل مشاهده نيست. چه داخل محفظه خلا چه بيرون از اون. از منظر تئوري تمام اجرام ايجاد ميدان گرانشي ميكنن و اجرام ديگر رو به خودشون جذب ميكنن. شما و دوستتون در فاصله ١ متري هم با همديگه اندركنش گرانشي داريد و همديگه رو جذب ميكنيد. ولي مقدار اين نيرو به قدري كوچك هست كه حتي صحبت كردن راجع بهش كمي خنده داره. دليلش هم اين هست كه در بين چهار اندركنش بنيادين فيزيك (الكترومغناطيس، هسته اي قوي، هسته اي ضعيف و گرانشي) اندركنش گرانشي با اختلاف فوق العاده زيادي از بقيه ضعيفتر هست. نيروي ناشي از ميدان گرانشي تنها در مورد جرم هاي بسيار بزرگ هست كه قابل ملاحظه هست، مثل ماه و زمين و خورشيد و ... يك مثال ساده ميزنم تا يك درك نسبي راجع به ضعيف بودن گرانش داشته باشين. سوزني رو فرض كنين روي ميز و يك آهنربا به سايز يه پنج قروني سابق در دست شما. اين آهنربا رو از بالا به سوزن نزديك كنيد. در اين حالت سوزن همزمان تحت تاثير دو اندركنش بنيادي قرار داره. از يكطرف كل كره زمين هست كه داره سوزن رو با واسطه اندركنش گرانشي به سمت خودش ميكشه، از طرف ديگه يك آهنرباي فسقلي هست كه داره سوزن رو با واسطه اندركنش الكترومغناطيس در جهت مخالف ميكشه. و در نهايت آهنرباي فسقلي به زمين با اين ابعاد پيروز ميشه و سوزن به سمت آهنربا كشيده ميشه. فكر ميكنم حالا بتوني تصور كني كه گرانش چقدر ضعيف هست. ولي اندر كنش گرانشي هرچند بين چهار اندر كنش بنيادين ضعيفترين هست، ولي از طرفي دوربرد ترين هم هست. سه اندركنش ديگه در فاصله هاي خيلي نزديك اثر ميكنن، ولي گرانش اونقدر برد زيادي داره كه تاثير گرانشي خورشيد در شعاع نجومي منظومه شمسي روي آخرين سياره هم تاثير ميذاره و اون رو در مدار خودش حفظ ميكنه. اين همه رو گفتم كه نتيجه بگيرم با جرم هايي در حد ١٠٠ كيلوگرم و ١٠٠٠ كيلوگرم و ١٠٠٠٠٠ كيلوگرم نميشه گرانش ستاره ها و سياره ها رو شبيه سازي كرد. چه داخل محفظه خلا، چه بيرون اون، چه حتي در فضاي بين ستاره اي كه اثري از هيچ ميدان گرانشي نيست. اميدوارم جواب سوالت رو داده باشم.

جواب آقای هومن کاملا علمی،درست و قانع کننده است
خلا ارتباطی با قدرت نیروی جاذبه ندارد.
در جواب سوال اصلی نظر من اینه که برای شبیه سازی نیروی جاذبه بدون استفاده از جرم (صرف نظر از مساله بی ربط هوا و خلا )میتوان با استفاده از اتاقک شتابدار در فضایی به دور از هر نوع نیروی گرانشی ،جاذبه را شبیه سازی کرد . بدین صورت که اگر یک اتاقک را در نظر بگیرید که در فضا با سرعت شتابدار سیر کند هر جسمی که در داخل اتاقک باشد به دیواره ی اتاقک (دیواره ی انتهای مجهت حرکت) نیرو وارد میکند (همان قانون لختی نیوتون) که این حالت بسیار شبیه به نیروی جاذبه گرانشی است . البته این حالت در زندگی روژمره نیز اتفاق میافتد بدین صورت که وزن ما در داخل آسانسور در لحظه ی شروع به کار آسانسور مقداری بیشتر میشود.

پرسشهای مرتبط

...