2019-02-17, 20:31
  #5281
Medlem
Sadomans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av laxen69
Ny fråga:
Hur kan stabila planetbanor existera?
Om jag fattat det hela rätt, så kräver en bana närmare solen högre banhastighet, och bana med längre avstånd ifrån solen kräver lägre hastighet.

Om jorden skulle flyttas lite närmare solen med bibehållen hastighet, så skulle vi börja falla inåt i en accelererande spiral eftersom solens gravitation är där starkare och högre banhastighet krävs.

Tvärs om om ifall vi skulle flyttas utåt, då skulle vi ha för hög hastighet och börja röra oss bort från solen.

Dvs. För att en planetbana skall vara stabil måste hastigheten vara exakt rätt, annars faller planeten inåt eller utåt i accelererande hastighet.

Nu är det ju så att alla planetbanor är stabila, och oddsen att det blivit så av en slump är ju försumbara. Så vad har jag missat?

Varför skulle planetbanorna vara instabila? Om en planet rör sig för långsamt kommer den ramla in mot solen, visst. Men tillslut får den upp så pass hög fart att den kan röra sig utåt igen. Den rör sig för fort för den platsen i omloppsbanan. Och när den rör sig utåt saktar den ner. Och sedan faller den inåt igen. Det är precis så alla planeter rör sig, inte i perfekta cirklar utan i ellipser. Det har funnits fler planeter eller planetoider. Deras omloppsbanor korsade andra planetoider vilket orsakat kollisioner. De planeter som finns kvar nu är bara de som hade bäst omloppsbanor. Och då inga av de omloppsbanorna är perfekta, varför är slump så obegripligt?
Citera
2019-02-18, 12:11
  #5282
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av laxen69
Ny fråga:
Hur kan stabila planetbanor existera?
Om jag fattat det hela rätt, så kräver en bana närmare solen högre banhastighet, och bana med längre avstånd ifrån solen kräver lägre hastighet.

Om jorden skulle flyttas lite närmare solen med bibehållen hastighet, så skulle vi börja falla inåt i en accelererande spiral eftersom solens gravitation är där starkare och högre banhastighet krävs.

Tvärs om om ifall vi skulle flyttas utåt, då skulle vi ha för hög hastighet och börja röra oss bort från solen.

Dvs. För att en planetbana skall vara stabil måste hastigheten vara exakt rätt, annars faller planeten inåt eller utåt i accelererande hastighet.

Nu är det ju så att alla planetbanor är stabila, och oddsen att det blivit så av en slump är ju försumbara. Så vad har jag missat?

Citat:
Ursprungligen postat av Sadoman
Varför skulle planetbanorna vara instabila? Om en planet rör sig för långsamt kommer den ramla in mot solen, visst. Men tillslut får den upp så pass hög fart att den kan röra sig utåt igen. Den rör sig för fort för den platsen i omloppsbanan. Och när den rör sig utåt saktar den ner. Och sedan faller den inåt igen. Det är precis så alla planeter rör sig, inte i perfekta cirklar utan i ellipser. Det har funnits fler planeter eller planetoider. Deras omloppsbanor korsade andra planetoider vilket orsakat kollisioner. De planeter som finns kvar nu är bara de som hade bäst omloppsbanor. Och då inga av de omloppsbanorna är perfekta, varför är slump så obegripligt?
Jättebra svar. Ja, planeters elliptiska banor är ju precis en konsekvens av banornas stabilitet.

En instabil bana är per definition en bana där även en extremt liten störning växer allt snabbare. Precis som Sadoman beskriver gäller ju inte det för en planet i bana runt en stjärna.

Planetsystem kan dock vara långsiktigt instabila pga hur planeterna påverkar varandra. T ex varje gång som jorden och mars kommer som närmast varandra så drar ju dessa i varandra. Det är väldigt lite varje gång, men det blir med tiden väldigt många gånger.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stability_of_the_Solar_System
__________________
Senast redigerad av nerdnerd 2019-02-18 kl. 12:15.
Citera
2019-02-18, 12:15
  #5283
Bannlyst
Citat:
Ursprungligen postat av PuffaRoll
Hur länge hade du tänkt accelerera? Om svaret är för evigt så .999999% av ljushastigheten. Och då antar jag att du inte menar "köra min Volvo i rymden" utan att motsvarande kraft körs genom en raketmotor eller något liknande.

ja exakt , en raketmotor som så klart som motsvarar 100 hk ,
jag menar förtydligat , start i från rymden , en kort boost som motsvarar 100hk , vilken fart uppnår man då med den kraften ?
Citera
2019-02-18, 17:02
  #5284
Medlem
Fris avatar
Citat:
Ursprungligen postat av laxen69
Så den minskade lägesenergin gentemot solen motsvarar den hastighetsökning som behövs för att åter göra banan stabil?
Det låter rilktigt. Om Jorden flyttades inåt mes bibehållen fart så skulle den acceleras till högre fart. Förlorad lägesenergi blir rörelseenergi.

Man kan likna det vid roulette där croupiern kastar en kula i hjulets ram. Den har så hög fart att den pressas utåt mot kanten, tills friktionen saktat in den så att den går i en spiral inåt nedåt. Och i rymden finns ingen friktion (fast solvind, solstrålning och magnetfält kan bromsa eller öka farten litegrann), så banorna kan vara stabila i miljarder år.
Citera
2019-02-18, 17:27
  #5285
Medlem
nerdnerds avatar
Citat:
Ursprungligen postat av spacefun
ja exakt , en raketmotor som så klart som motsvarar 100 hk ,
jag menar förtydligat , start i från rymden , en kort boost som motsvarar 100hk , vilken fart uppnår man då med den kraften ?
Vill inte bara märka ord eller så, men
1 hk = 1 hästkraft
är inte en kraft utan en effekt:
1 hk = 0,73549875 kW = 73,549875 W
https://sv.wikipedia.org/wiki/Hästkraft

En vettig fråga är vilken acceleration detta kan räcka till, men det beror på t ex hur tungt rymdskeppet är. Vilken accelererande kraft kan det ge då? Antag t ex att raketmotorn kastar ut raketgaser med farten u och med massan dm/dt per sekund. Detta kräver effekten (tillförd energi till gaserna per tidsenhet)
P = (dm/dt)u²/2
och kraften (tillförd rörelsemängd per tidsenhet)
F = (dm/dt)u
Den sista formeln visar att man vill ha så högt u som möjligt, för då får man större kraft med samma mängd gas (som ju är en ändlug resurs i raketen). MEN enligt P-formeln krävs det 4 gånger större effekt för att dubbla u och därmed F. Dvs man får mest kraft per kW med ett lågt u. Ändå vill man maximera u eftersom man ju har en ändlig mängd bränsle.

Formlerna för P och F kan sättas ihop till
F = 2P/u
Och från detta får vi accelerationen till
a = 2P/(mu)
där m är rymdskeppets massa inkl bränsle.
Säg t ex att m=1000 kg och u=3000m/s. Med P=100hk=7355 W
blir
a = 2•7355/(1000•3000) = ca 0.0049 m/s²
Dvs ca 1/2 tusendels g. INTE så imponerande. Så för att nå t ex 100 km/h tar det tiden
(100/3.6)/0.0049 = 5665 s
dvs drygt 1,5 timmar!
(Från P-formeln får vi dm/dt=2P/u²=1.63g/s vilket på 1.5 h bara blir drygt 9 kg så vi gör inget stort fel om vi bortser från att raketen lättar något.)

En bil på 1000 kg, där idealt hela effekten går till att accelerera bilen (och inte slösas bort på raketgaser) och med 100 hk, tar bara någon minut för att nå 100 km/h. Varför denna enorma skillnad? En stor orsak är att raketen bara "tar spjärn" mot en minimal mängd raketgaser, medan bilen väsentligen tar spjärn mot hela jorden. Det är som man försöker accelerera på skridskor genom att kasta iväg en massa pingisbollar jmf m att bara ta några skridskoskär. Raketer är tydligen inte så effektiva maskiner. Men vad är alternativet i rymden?
__________________
Senast redigerad av nerdnerd 2019-02-18 kl. 17:36.
Citera
2019-02-18, 19:38
  #5286
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av spacefun
ja exakt , en raketmotor som så klart som motsvarar 100 hk ,
jag menar förtydligat , start i från rymden , en kort boost som motsvarar 100hk , vilken fart uppnår man då med den kraften ?
Det var inte särskilt förtydligat alls. Det beror på massan du ska accelerera och hur länge du accelererar. Vad är en kort boost för dig? Hur stort är rymdskeppet? 1hk definieras som kraften som krävs för att lyfta 75kg en meter på en sekund. Hästkrafter används inte för att mäta kraften i en raketmotor utav en anledning.
Citera
2019-02-18, 22:43
  #5287
Medlem
Sadomans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Fri
Det låter rilktigt. Om Jorden flyttades inåt mes bibehållen fart så skulle den acceleras till högre fart. Förlorad lägesenergi blir rörelseenergi.


Och det enda man gjort om man flyttade jorden närmare solen med samma ban hastighet är att man gett jorden en ny perihelion, en ny punkt där solen är närmast solen. Jorden skulle fortfarande befinna sig i en stabil omloppsbana. Jorden skulle dra längre ut i sin bana men långsamt sakta ner och sen trilla tillbaks från nya aphelion till sin nya perihelion. Rörelseenergi blir lägesenergi. Och vice versa. Rörelse mängden bevaras.
Citera
2019-02-18, 22:55
  #5288
Medlem
Voelsens avatar
Citat:
Ursprungligen postat av lolopop
Det oberverbara universumet har det! Radien är 8.8*10^26 meter och volymen beräknar du enligt: 4*pi/3*(8,8*10^26)^3 = 2,85*10^81 meter^3 = 2,85*10^84 liter.

"Hela universums" volym kommer vi aldrig kunna uttala oss om eftersom vi helt enkelt inte vet vad som existerar utanför det observerbara.

Min fråga är om universum har en viss volym. En följdfråga är om den har en viss massa.
Att man inte kan räkna ut det är en helt annan fråga och ointressant.
Citera
2019-02-18, 23:52
  #5289
Medlem
Boosheids avatar
Citat:
Ursprungligen postat av lolopop
Göra en higgsboson instabil? Medellivslängden för de higgsbosoner som observerats är 1,6*10^-22 sekunder innan de sönderfaller, det skulle jag snarare kalla definitionen av instabil.

Jag har inte en aning om vad Stephen Hawking menade:

https://epochtimes.se/stephen-hawking-higgspartikeln-skulle-kunna-forinta-universum/

https://www.livescience.com/47737-stephen-hawking-higgs-boson-universe-doomsday.html

Någon annan mer kunnig får förklara.
__________________
Senast redigerad av Boosheid 2019-02-18 kl. 23:55.
Citera
2019-02-19, 17:37
  #5290
Medlem
TyrgilScramasaxs avatar
Hur kan svarta hål bli så stora?

Som jag förstår det skulle alla planeter i vårt solsystem fortsätta sina banor om solen huxflux blev ett svart hål. Massan skulle vara densamma och gravitationen därmed likaså.

Varför pratar man om svarta hål som "suger" in materia? Jorden har inte sugits in i solen över 4 miljarder år. Men de supermassiva svarta hålen som har massor på flera miljoner solmassor är sjukt tunga. Hur har de kunnat suga in så mycket på relativt kort tid? Universum är bara 13+ miljarder år.
Citera
2019-02-19, 20:40
  #5291
Medlem
Boosheids avatar
Citat:
Ursprungligen postat av TyrgilScramasax
Hur kan svarta hål bli så stora?

Som jag förstår det skulle alla planeter i vårt solsystem fortsätta sina banor om solen huxflux blev ett svart hål. Massan skulle vara densamma och gravitationen därmed likaså.

Varför pratar man om svarta hål som "suger" in materia? Jorden har inte sugits in i solen över 4 miljarder år. Men de supermassiva svarta hålen som har massor på flera miljoner solmassor är sjukt tunga. Hur har de kunnat suga in så mycket på relativt kort tid? Universum är bara 13+ miljarder år.


Att svarta hål skulle "suga in allt i sin väg" är ju bara bullshit. Det är så media som Aftonbladet och Expressen brukar beskriva svarta hål.

Saker faller in i svarta hål precis som saker faller in i solen.

Supermassiva svarta hål finns i mitten av spiralgalaxer där stjärntätheten är hög. Dom är resultatet av en sammanslagning av stjärnor samt svarta hål som har befunnit sig för nära varandra.
Citera
2019-02-19, 21:51
  #5292
Medlem
Sadomans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av TyrgilScramasax
Hur kan svarta hål bli så stora?

Genom att samla på sig materia genom eonerna.

Citat:
Ursprungligen postat av TyrgilScramasax
Som jag förstår det skulle alla planeter i vårt solsystem fortsätta sina banor om solen huxflux blev ett svart hål. Massan skulle vara densamma och gravitationen därmed likaså.

Du förstår rätt. En stor del av en stjärnas massa slungas ut i rymden i samband med den supernova som lämnar efter sig ett svart hål men majoriteten av massan är kvar. Även om solen kunde bli ett svart hål så förlorar den lite massa när den "nebulofierar" sig.

Citat:
Ursprungligen postat av TyrgilScramasax
Varför pratar man om svarta hål som "suger" in materia? Jorden har inte sugits in i solen över 4 miljarder år. Men de supermassiva svarta hålen som har massor på flera miljoner solmassor är sjukt tunga. Hur har de kunnat suga in så mycket på relativt kort tid? Universum är bara 13+ miljarder år.

Popkultur bär skulden. Ibland känner astronomer att de måste dumma ner information för att vanligt folk ska förstå. Så de kör på med liknelser som att svarta hål är som dammsugare i rymden. Så är det ju inte. Det är bara en grov förenkling.

Majoriteten av materian i solsystemet har ansamlats i solen. Solsystemet består till 99,9% av solen och lite bråte. Så gott som allt har alltså trillat in i solen. Jorden och planeterna är gruskorn som av en slump hamnat i omloppsbana. Vi observerar kometer som kraschar in i solen med jämna mellanrum så solen samlar fortfarande på sig materia.

De första svarta hålen bildades fort då de första stjärnorna var supermassiva. 100 - 200 ggr solens massa kanske. Runt stjärnorna bildades ackretionsskivor. Runt de svarta bildades galaxer som är de svarta hålens ackretionsskivor. Galaxer krockar med varandra. Då är det oundvikligt att materia i form av planeter, stjärnor och andra svarta hål förlorar lite rörelsemoment och kan ramla in i ett svart hål som blir mer massivt. Många, många galaxer uppvisar bevis på kollisioner med andra galaxer. Andromedagalaxen kommer krocka med vintergatan t. ex. Den sortens kollisioner har skett sedan galaxer började bildas. Och resultatet har varit att svarta hål kolliderat och blivit allt mer massiva.
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in