Физопытинтерактивные опыты по физике
08

Тяготение

Каждое тело притягивает каждое, и чем дальше, тем слабее: вдвое дальше — вчетверо слабее. Больше никаких правил нет. Диск держится на орбитах, облако слипается в планеты, а две галактики при встрече сливаются и выбрасывают хвосты вещества.

ТЯГОТЕНИЕ · ОПЫТ 08 · ШАГ 1/120 с

Как тела собираются в планеты под действием тяготения

В середине диска лежит тяжёлое тело, звезда. Она в полтысячи раз тяжелее рядовой крупинки, поэтому почти не двигается и держит остальных возле себя. Больше она ничего не делает: не светит и не греет, от прочих тел её отличает только вес.

Самое непонятное здесь: почему тела не падают на звезду, хотя она их тянет? Они и падают — но всё время промахиваются. Каждое запущено вбок, и пока оно летит к центру, успевает уйти в сторону. Так же держится Луна: она падает на Землю непрерывно, только мимо.

СТАРТ БЫСТРО: УЛЕТИТ МЕДЛЕННО: УПАДЁТ РОВНО СТОЛЬКО: ОРБИТА
Одна и та же точка старта, три разные скорости

Отсюда понятно, что будет при другой скорости. Запустить медленнее — тело свалится внутрь. Быстрее — уйдёт на вытянутую петлю или улетит совсем. Подвиньте ползунок силы тяготения: прежние орбиты станут слишком медленными, и диск начнёт осыпаться к центру.

В пресете «Облако» боковой скорости нет вовсе. Тела просто висят, начинают падать друг на друга, встречаются на малом ходу и слипаются. За минуту из сотни крупинок остаётся пять-шесть тел. Примерно так и собрались планеты вокруг молодого Солнца.

«Две галактики» — это два диска, летящих навстречу. Притяжение вытягивает из каждого длинный хвост вещества, а сами диски сливаются в один. Такие хвосты видны в телескоп у настоящих сталкивающихся галактик, и объяснил их в 1972 году именно такой расчёт, сделанный братьями Тумре.

Такие расчёты ведут всерьёз: по ним ведут спутники и межпланетные аппараты, по ним прикидывают, как будут выглядеть галактики через миллиард лет. А кольца Сатурна не слипаются в одну луну ровно по той же причине, по какой здесь не схлопывается диск: на такой скорости частицы разлетаются, а не склеиваются.

Другие опыты

01ДелениеКаждый удар рождает новый шар, пока фигура не заполнится 02СлияниеШары склеиваются при ударе, пока не останутся гиганты 03Демон МаксвеллаДверца пускает быстрых вправо, и правая половина нагревается 04ЭпидемияБолезнь передаётся от шара к шару, рядом растёт график 05ДиффузияДва газа смешиваются и обратно уже никогда не разойдутся 06ЭволюцияСущества ищут еду и делятся, а потомки чуть-чуть отличаются 07СтаяТри простых правила, и птицы летят как одна 09Рост кристаллаЧастицы бродят и прилипают, вырастает узор как иней на стекле 10Доска ГальтонаШары отскакивают наугад, а куча получается ровной горкой 11Давление газаСожмите газ поршнем и посмотрите, что станет с давлением 12Броуновское движениеНевидимые молекулы толкают пылинку, и она пляшет 13Скорости молекулЗапустите всех одинаково — одни разгонятся, другие еле поползут 14ЗамерзаниеОстудите вещество, и частицы сами встанут ровными рядами 15Хищник и жертваВолки едят зайцев, и численность ходит волнами 16СегрегацияНикто не против соседей, а город всё равно разделяется 17ПерколяцияКлетки красятся наугад, и вдруг появляется путь насквозь 18Волна на цепочкеКачните крайний шарик, и по цепочке побежит волна 19Двойной маятникДва маятника запущены почти одинаково и быстро расходятся 20Удержи полеИгра: шары делятся при каждом ударе, лопайте их кликом 21ЛункаИгра: наклоняйте поле курсором и загоняйте шары в лунку