Какие силы необходимы для физического разделения двух тел в гравитационной системе?

С одной стороны, ваша цитата неверна. С другой стороны, всегда есть две равные и противоположные силы.

Рассмотрим магнит на холодильник и холодильник, стоящий на льду без трения. Если осторожно потянуть за магнит, магнит не отделится от холодильника. Вы будете тянуть холодильник и магнит на себя. Точно так же вы будете тянуться к холодильнику и магниту.

Если вы сильно дернете магнит, вы его сорвете. Сила внимания между холодильником и магнитом быстро уменьшится примерно до 0. Вы быстро разгоните магнит по направлению к себе и немного по направлению к магниту. Между холодильником и магнитом всегда будет небольшое притяжение, поэтому холодильник будет иметь небольшое ускорение. Но вы, скорее всего, аппроксимируете его как 0.

Однако, если вам всегда нужны две равные и противоположные силы на каждое тело в системе, чтобы разделить их, то как ракета отрывается от земли (от земли и один раз в космосе)? Он еще не "толкается" на землю, я считаю его тягу единственной внешней силой на систему ракета+земля, которая, согласно предыдущему утверждению, не должна разъединять два тела в системе, а только ускорять их. вся система земля+тело.

Третий закон Ньютона гласит, что для каждой силы существует равная и противоположная сила. Важно помнить, что две силы действуют на разные объекты.

Ракета выталкивает газы (или жидкость), которые на самом деле представляют собой мельчайшие частицы массы, изнутри в одном направлении (к Земле) с силой, равной и противоположной силе (тяге), с которой газы толкают ракету (от себя). от земли).

С точки зрения ракеты внешними силами, действующими на нее, являются сила газа, действующая вверх, и сила тяжести и сопротивления воздуха, действующие вниз. Пока сила газа, толкающая ракету вверх (тяга), больше силы, направленной вниз (гравитация + сопротивление воздуха), ракета будет продолжать ускоряться вверх.

Спасибо за Ваш ответ! Мой запрос больше направлен на то, что происходит в системе ракета-планета. В этой системе мы можем сказать, что гравитация действует как внутренняя сила, а тяга ракеты является внешней силой в системе ракета+земля. Ясно, что эта сила действительно разделяет землю и ракету, но утверждение, которое я процитировал в своем первоначальном вопросе, кажется, говорит, что этого не должно быть (поскольку существует только одна сила). Почему это? –

Я бы рассматривал ракетное топливо как часть ракеты. Тогда все силы, связанные с системой ракета+земля, являются внутренними, то есть на систему не действуют внешние силы. Ракета воздействует на землю, а земля действует на ракету с равной и противоположной силой. Обе силы являются внутренними по отношению к системе.

Для сохранения импульса импульс системы ракета + земля после запуска ракеты должен быть таким же, как до запуска ракеты, поскольку на систему не действуют внешние силы. Таким образом, пока ракета удаляется от земли, земля также удаляется от ракеты. Но центр масс системы ракета+земля не двигается.

Таким образом, представляя себе базовую систему земля + ракета (без трения/атмосферы), когда ракета выстрелила, центр масс ракеты не меняется (поскольку действуют только внутренние силы) и, следовательно, также не изменяется центр масс системы земля+ракета.

Нет, есть движение в центре масс ракеты. А еще есть движение центра масс Земли. Но нет никакого движения центра масс комбинации двух . Для сохранения импульса (без изменения импульса) изолированной системы ракета-земля импульсы ракеты и земли должны быть равны и противоположны, или

Где$V$и$m$- скорость и масса ракеты и$M$и$v$- масса Земли и скорость в любой момент. Поскольку масса Земли намного больше, ее скорость бесконечно мала и ненаблюдаема.

Объясняет ли это также подъем книги: когда мы поднимаем книгу, мы прикладываем к системе равные и противоположные внутренние силы, так что книга отдаляется от земли, а земля отталкивается от книги, но центр масс обоих все еще?

Правильный. Если вы считаете свою руку, книгу и землю изолированной системой, подобно ракете и земле, то не будет движения центра масс этой комбинации. Хотя технически Земля удаляется от книги, ее движение бесконечно мало, чтобы не быть ненаблюдаемым.

Надеюсь это поможет.