Druck (Schwerkraft), der von einer hohlen, gleichmäßigen Kugelschale auf ein darin befindliches Objekt ausgeübt wird

1) Es ist ein bekanntes Ergebnis, dass die Nettokraft innerhalb einer hohlen, gleichmäßigen Kugelschale an allen Punkten Null ist.

Bei einer Kugelschale mit endlicher Masse im Inneren sagen wir jedoch , dass die Masse im Inneren die Schale auf allen Seiten gleichmäßig nach innen zieht und dadurch einen mechanischen Druck erzeugt, den die Schale aushalten muss. Nach Newtons drittem Gesetz sollte dies bedeuten, dass eine äußere Kraft (wenn auch eine, die sich an jedem Punkt zu Null summiert) auch auf das innere Objekt ausgeübt wird.

Aber wie ändert ein kugelförmiger , weicher Körper im Zentrum seine Form mit der Zeit, wenn von allen Seiten die gleiche Kraft ausgeübt wird? Sagen Sie, wenn ich ein halbfestes Objekt in der Mitte halten würde, würde es sich bis zu den Wänden ausdehnen und daran haften bleiben? Was wäre, wenn es außermittig wäre?

2) Wird ein starrer Körper in der Mitte keinen Druck spüren, wenn er von allen Seiten gezogen wird? Bei Sternen und planetaren Körpern, die als gleichförmige Kugeln angenähert werden (z. B. Irodov 1.216 pg45: https://imgur.com/pMCiWqW ), berücksichtigen wir bei der Berechnung des Drucks bei einem beliebigen Radius innerhalb der Kugel elementare Schalen und integrieren den erfahrenen Druck alle von ihnen durch die Sphären im Inneren . Wir vernachlässigen jedoch die Kräfte der Außenschale(n) . Wenn der innere Körper die äußere Hülle zieht, warum vernachlässigen Sie den umgekehrten Weg?

Ich folge Ihrem Argument nicht, dass es eine Kraft auf den Zentralkörper gibt. Der nach innen gerichteten Gravitationskraft auf die Schale wird durch gleiche und entgegengesetzte Druckkräfte im Material der Schale widerstanden. Innerhalb der Hülle wirkt auf keinen Körper eine Kraft.
@JohnRennie Die Widerstandskräfte sind hier nicht relevant. Ich spreche von der Reaktionskraft. Die Gravitation ist gegenseitig, wenn also der innere Körper für den Druck auf eine äußere Hülle verantwortlich ist, sollte das bedeuten, dass auf das innere Objekt eine Reaktionskraft wirkt, obwohl das Objekt nicht beschleunigen kann, weil es in alle Richtungen gleichmäßig gezogen wird (dadurch wodurch die NET-Kraft Null wird). Wollen Sie damit sagen, dass der innere Körper keinen Druck auf die äußere Hülle ausübt?
Dies ist das zweite Mal, dass Sie dieselbe Frage stellen, basierend auf demselben Missverständnis. Bisher haben fünf verschiedene Personen versucht, Sie dazu zu bringen, dieses Missverständnis zu überdenken. Vielleicht sollten Sie eine Frage stellen, die direkt darauf abzielt, wie Kräfte kombiniert werden, um darauf gute (und hoffentlich überzeugende) Antworten zu erhalten?
Verwandter Beitrag von OP: physical.stackexchange.com/q/517590/2451

Antworten (1)

1) Sie beantworten es selbst, die Gesamtreaktionskraft ist an jedem Punkt unabhängig von der Position Null, sodass sich ein nicht starres Objekt nicht verformt

2) Wenn die Kugel starr ist, bewegt sich die Schale nicht nach innen, aber wenn sie aus einzelnen Partikeln besteht, beginnt (oder versucht) sie sich nach innen zu bewegen, was einen Druck auf die inneren Schalen erzeugt, aber dieser Druck wird nicht gravitativ sein , ist eine Kontaktkraft und hat ihre eigene Reaktion. Dieses Problem tritt nicht auf, wenn das Objekt innerhalb der Kugel keinen Kontakt mit der Hülle hat, da die Nettogravitationskraft Null ist, wenn keine Kontaktkräfte zwischen der Hülle und dem inneren Objekt vorhanden sind

Können Sie (1) näher erläutern? Die Nettokraft ist Null, aber das bedeutet nicht, dass sich das Objekt nicht verformt. Wenn Sie an einem nicht starren Körper gleichmäßig von beiden Seiten ziehen, ist die Nettokraft darauf Null, aber er verformt sich immer noch.
aber die Nettokraft ist an jedem Punkt Null, Sie ziehen sie nicht in verschiedene Richtungen
Die Nettokraft ist nur deshalb Null, weil sich die Gravitationskraft aller elementaren Massen im Ring aufhebt, dh sie ziehen aus allen Richtungen gleichermaßen an dem Objekt. Nur so können Sie die Nettokraft auf Null bringen. Was könnte es sonst sein? Die Gravitationskraft verschwindet nicht auf mysteriöse Weise, nur weil die Massen ausgerichtet sind. Das ist trivial.
Ja, dem stimme ich zu, aber wenn Sie ein ausgedehntes Objekt haben und an jedem Punkt die Nettokraft, die es zieht, Null ist (es spielt keine Rolle, ob es die resultierende oder viele Kräfte sind), dann wird es sich nicht bewegen. Ich glaube, Sie stellen sich so etwas wie ein Kräftepaar an einem starren Körper vor (der an verschiedenen Punkten wirkt), dessen Resultierende Null ist, das Drehmoment jedoch nicht. Dieser Fall ist anders, hier ist die Resultierende an jedem Punkt Null, F=ma, also bewegt sie sich nicht
Die resultierende Kraft auf ihn ist Null, also wird sein COM nicht beschleunigen. Das bedeutet natürlich nicht, dass es sich nicht verformen wird. Im Wesentlichen, wenn ein Mensch in das Zentrum einer Dyson-Sphäre gebracht würde, würde er überhaupt keine Kräfte spüren oder würde er schmerzhaft in alle Richtungen gedehnt werden?
Die Nettokraft ist nicht nur am Massenmittelpunkt Null, sondern an jedem einzelnen Punkt! Also keine Dehnung innerhalb einer Dyson-Kugel, weder in der Mitte noch an irgendeiner anderen Stelle im Inneren
Stellen Sie sich vor, Sie legen ein Objekt aus Staub, wird sich diese Wolke verformen? nein, weil die Nettokraft an jedem Staubfleck null ist, also wird keiner von ihnen seine Position ändern
Nein, das ist ein anderer Fall. Das ist die eigentliche Bewegung von Teilchen. Zieht der innere Körper den äußeren Körper an oder nicht?
ja, jedes einzelne Flächenelement fühlt eine Kraft und erzeugt eine Kraft im Objekt im Zentrum. Allerdings ist nur die Nettokraft auf der gesamten Kugel Null, nicht an jedem Punkt. Wenn das Objekt im Inneren anders ist, übt jedes Flächenelement eine Kraft auf jeden Punkt aus, aber die Gesamtkraft ist auch an jedem Punkt Null. Dies verstößt nicht gegen Newtons 3. Gesetz
Druck (Schwerkraft), der von einer hohlen, gleichmäßigen Kugelschale auf ein darin befindliches Objekt ausgeübt wird
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