Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο

Κομήτες, αστεροειδείς και μετεωροειδή.

Εκατομμύρια αντικείμενα ταξιδεύουν στο διάστημα και ενίοτε επισκέπτονται το παρατηρήσιμο, σε εμάς, κομμάτι του ουρανού. Κομήτες με εντυπωσιακές ουρές, αστεροειδείς ηλικίας δισεκατομμυρίων ετών και άλλα αντικείμενα, που η προέλευσή τους παραμένει μυστήριο. Ποιες είναι όμως οι διαφορές ανάμεσα σε αυτά τα ουράνια σώματα και ποια είναι τα βασικά τους χαρακτηριστικά;
Οι κομήτες αποτελούν ένα μείγμα πάγου, σκόνης και βράχων. Η διάμετρος τους κυμαίνεται από λίγα χιλιόμετρα έως μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Παρά το μέγεθος που έχουν και το γεγονός ότι περιέχουν μεγάλα κομμάτια βράχων, οι κομήτες είναι εύθραυστοι. Επειδή οι κομήτες διαγράφουν μεγάλες τροχιές, βρίσκονται για πολύ καιρό μακριά από τον Ήλιο, σε πολύ ψυχρά μέρη. Όταν όμως πλησιάζουν τον Ήλιο η θερμότητα του, μετατρέπει μέρος του πάγου που υπάρχει στους κομήτες σε αέριο. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι ο σχηματισμός της ουράς του κομήτη. Οι κομήτες συχνά έχουν δύο ουρές. Η σκόνη σχηματίζει μία κιτρινωπή ουρά με ελαφριά κλίση ενώ τα αέρια μία λεπτή, ίσια, μπλε ουρά.
Οι αστεροειδείς είναι μικρά βραχώδη αντικείμενα που έχουν διάμετρο από μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα έως και χίλια χιλιόμετρα. Οι περισσότεροι κινούνται γύρω από τον Ήλιο σε μια ζώνη μεταξύ των τροχιών του Άρη και του Δία. Μόνο οι μεγάλοι αστεροειδείς έχουν σφαιρικό σχήμα, όπως οι πλανήτες. Οι περισσότεροι έχουν ακανόνιστα σχήματα. Όλοι οι αστεροειδείς που έχουν φωτογραφηθεί μέχρι σήμερα είναι γεμάτοι κρατήρες, ρωγμές και αυλάκια που προήλθαν από συγκρούσεις με άλλα σώματα. Το υλικό των αστεροειδών ποικίλει και είναι συνδεδεμένο με την προέλευση τους. Έτσι άλλοι αστεροειδείς αποτελούνται από βραχώδη πετρώματα, άλλοι από μέταλλα και άλλοι από ένα συνδυασμό των δύο.
Έκτος από τους αστεροειδείς υπάρχουν εκατομμύρια μικρότερα σώματα που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο και λέγονται μετεωροειδή. Αν κάποιο από αυτά πέσει στη Γη το ονομάζουμε μετέωρο, όνομα που περιγράφει τη λωρίδα φωτός που δημιουργείται όταν το μετεωροειδές καίγεται, καθώς μπαίνει στην ατμόσφαιρά της Γης. Το μετεωροειδές μπορεί να κινείται με ταχύτητα έως και 70 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η τριβή που προκαλείται καθώς διασχίζει την ατμόσφαιρα της Γης ανεβάζει τόσο πολύ τη θερμοκρασία του, ώστε καίγεται και δημιουργεί μια φωτεινή τροχιά. Το μετέωρο διαρκεί ένα με δύο δευτερόλεπτα πριν καταστραφεί. Τα μετεωροειδή που παράγουν μετέωρα τόσο λαμπρά, ώστε να είναι ορατά, έχουν διάμετρο περίπου ενός εκατοστού. Αν ένα μετεωροειδές δεν καταστραφεί εντελώς τότε τα υπολείμματα που θα φτάσουν στο έδαφος ονομάζονται μετεωρίτες.


Σημείωση: Ένα ευχαριστώ στο φίλο και ερασιτέχνη αστρονόμο Χάρη Κετόγλου που η σκέψη του αποτέλεσε έναυσμα για τη συγγραφή του άρθρου.         


Μετά: Οι κομήτες του Κωνσταντίνου Μήλιου.

Σχόλια

Δημοφιλείς αναρτήσεις από αυτό το ιστολόγιο

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) Εξισώσεις κίνησης

Περιοδικά ονομάζονται τα φαινόμενα που επαναλαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο σε ίσα χρονικά διαστήματα. Π.χ. ομαλή κυκλική κίνηση, κίνηση εκκρεμούς, περιστροφή γης γύρω από τον ήλιο κ.ά.
(Σκέψου μερικά ακόμη…)
Στοιχεία περιοδικής κίνησης Κάθε περιοδική κίνηση χαρακτηρίζεται από τα παρακάτω τρία στοιχειά:
Περίοδος (Τ) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται για μια πλήρη επανάληψη του φαινομένου ή ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο διαδοχικών επαναλήψεων του φαινομένου.
Η περίοδος είναι μονόμετρο μέγεθος και η μονάδα μέτρησής της είναι το 1 sec.

Συχνότητα (f) ενός περιοδικού φαινομένου ονομάζεται το φυσικό μέγεθος του οποίου το μέτρο θα δίνεται από το σταθερό πηλίκο του αριθμού Ν των επαναλήψεων του φαινομένου σε κάποιο χρόνο t, προς το χρόνο αυτό.Δηλαδή: Η συχνότητα είναι μονόμετρο μέγεθος και έχει μονάδα μέτρησης το 1 sec-1 ή 1 κύκλος/sec ή 1 Hz (Hertz).



Σχέση μεταξύ περιόδου – συχνότητας Επειδή σε χρόνο t ίσο με μια περίοδο Τ έχουμε μια επανάληψη (Ν=1) του φαινομένου έχουμ…

Ενέργεια Ταλάντωσης

Η ενέργεια της ταλάντωσης Ε (ή ολική ενέργεια) ενός συστήματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση ισούται με την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα για να το θέσουμε σε κίνηση (ταλάντωση). 




Η ενέργεια αυτή θα δίνεται από τη σχέση:  Από την σχέση αυτή προκύπτει ότι το πλάτος Α καθορίζεται από την ενέργεια της ταλάντωσης, δηλαδή από την ενέργεια που προσφέραμε αρχικά στο σύστημα ώστε να αρχίσει να ταλαντώνεται. Σε όλη την διάρκεια της ταλάντωσης η ενέργεια παραμένει σταθερή. Η ενέργεια μιας απλής αρμονικής ταλάντωσης είναι σταθερή και ανάλογη µε το τετράγωνο του πλάτους της.

Απόδειξη της παραπάνω σχέσης. Αν το σώμα βρίσκεται ακίνητο στην θέση ισορροπίας, για να μετακινηθεί σε µια άλλη θέση πρέπει να του ασκηθεί κατάλληλη εξωτερική δύναμη Fεξ . Κατά την μετακίνηση αυτή θα ασκείται στο σώμα και η δύναμη επαναφοράς. 

Για να μετακινηθεί το σώμα στην θέση (x) θα πρέπει το μέτρο της εξωτερικής δύναμης να είναι ίσο µε το μέτρο της δύναμης επαναφοράς και να έχει αντίθετη φορά, σε κάθε χρονι…

Ταλάντωση και Ελατήριο

Ελατήριο ονομάζεται ένα μηχανικό εξάρτημα το οποίο έχει την ικανότητα να αποθηκεύει μηχανική ενέργεια παραμορφώμενο προσωρινά. Συνήθως το σχήμα είναι ελικοειδές, αλλά υπάρχουν και ελατήρια σε σχήμα ράβδου, οι σούστες.
Το κάθε ελατήριο μπορεί να παραμορφωθεί ως προς μία διάστασή του υπό την επίδραση δύναμης. Όταν ασκείται δύναμη σε αυτήν τη διάσταση, το ελατήριο παραμορφώνεται αποθηκεύοντας το έργο της δύναμης.
Ιδανικό ελατήριο Σε ιδανικά θεωρητικά ελατήρια ισχύει απόλυτα ο νόμος του Hook, δε χάνεται ενέργεια στο περιβάλλον και τα ελατήρια μπορούν πάντα να επιστρέψουν στο αρχικό τους μήκος. Επίσης η μάζα του ιδανικού ελατηρίου θεωρείται αμελητέα. [Στην πραγματικότητα χάνεται μικρό ποσό ενέργειας στο περιβάλλον ως θερμική ενέργεια, ενώ η παραμόρφωση μπορεί να γίνει μόνιμη. Κάθε ελατήριο έχει κάποια όρια αντοχής αν τα υπερβούν θα παραμορφωθεί ή θα σπάσει. Επιπλέον, με την επαναλαμβανόμενη χρήση το υλικό χάνει τις ιδιότητές του λόγω μηχανικής κόπωσης και αν δεν αντικατασταθεί θα σπάσει.]

Νόμο…

Απλή Αρμονική Ταλάντωση (Α.Α.Τ) - Συνισταμένη Δύναμη

Από την Α΄ Λυκείου γνωρίζεις τον θεμελιώδη νόμο της Μηχανικής (2ος νόμος του Newton), ΣF=mα. Επίσης, όπως γνωρίζεις για να υπάρχει επιτάχυνση πρέπει να υπάρχει και δύναμη που ασκείται σε κάποιο σώμα. Στην Α.Α.Τ. ισχύει α=-ω2x, ο συνδυασμός αυτών των δυο σχέσεων δίνει τη σχέση: 
ΣF=-m ω2x Από τη σχέση αυτή φαίνεται ότι όταν ένα σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση η συνολική δύναμη που δέχεται είναι ανάλογη με την απομάκρυνση του σώματος από την Θ.Ι. της τροχιάς του και έχει αντίθετη φορά από αυτήν. Όταν το σώμα περνά από την Θ.Ι. η συνολική δύναμη που δέχεται ισούται με μηδέν. (Για το λόγο αυτό, ονομάζεται θέση ισορροπίας της ταλάντωσης). Επίσης, στις ακραίες θέσεις της ταλάντωσης η ΣF είναι μεγίστη.


Στο βίντεο δες το διάνυσμα της δύναμης επαναφοράς (είναι πάντα προς την θέση ισορροπίας). 



Αν συμβολίσουμε το γινόμενο mω2 με D (που είναι σταθερό για κάθε ταλαντωτή), δηλαδή D = mω2
Τότε θα έχουμε τη σχέση που δίνει τη δύναμη:F = −Dx (Μάθε την απόδειξη)

Η παραπάνω σχέση είναι γνωστή και σαν συν…

Θέματα πανελληνίων εξετάσεων: Ταλαντώσεις

Τα θέματα των πανελληνίων μπορείς να τα δεις κι εδώ, αλλά σ’ αυτό το αρχείο θα βρεις όλα τα θέματα από το 2001 ως το 2012 τα οποία αναφέρονται στις ταλαντώσεις, αποκλειστικά,  μηχανικές, ηλεκτρικές. Καλή δουλειά σου εύχομαι.