Естественные науки
Есть ли какая-то формула или расчёт о том каков объем или масса космического тела необходимы для сферичности?
Например Фобос и Деймос не сферичны, а Церера сферична.
.
Это зависит не только от материала, но еще и от времени.
Фобос и Деймос могут быть не шаровой формы, например, в силу своей молодости, а Церера может иметь форму шара в силу своего старого возраста.
Процесс превращения формы в шарообразную идет постепенно у любого тела с любой массой, хоть килограмм, хоть грамм, хоть миллионы тонн.
Шар, это форма, которая имеет минимальную собственную гравитационную энергию.
Собственная гравитационная энергия тела, это полная сумма по всему объему тела энергии гравитации одних частей тела в поле других частей тела.
Например, куб той же массы и объема (или той же плотности), что и шар имеет более высокую собственную гравитационную энергию, чем шар. А так как любая система стремится к миниму своей энергии, то постепенно 8 горных вершин куба начнут разрушаться и своим материалом заполнять 6 впадин куба. Этот процесс растянут по времени и зависит от материала, из которого изготовлено тело. Например, куб из графита в космосе превратится в шар гораздо быстрее, чем такой же куб из алмаза.
.
Это зависит не только от материала, но еще и от времени.
Фобос и Деймос могут быть не шаровой формы, например, в силу своей молодости, а Церера может иметь форму шара в силу своего старого возраста.
Процесс превращения формы в шарообразную идет постепенно у любого тела с любой массой, хоть килограмм, хоть грамм, хоть миллионы тонн.
Шар, это форма, которая имеет минимальную собственную гравитационную энергию.
Собственная гравитационная энергия тела, это полная сумма по всему объему тела энергии гравитации одних частей тела в поле других частей тела.
Например, куб той же массы и объема (или той же плотности), что и шар имеет более высокую собственную гравитационную энергию, чем шар. А так как любая система стремится к миниму своей энергии, то постепенно 8 горных вершин куба начнут разрушаться и своим материалом заполнять 6 впадин куба. Этот процесс растянут по времени и зависит от материала, из которого изготовлено тело. Например, куб из графита в космосе превратится в шар гораздо быстрее, чем такой же куб из алмаза.
.
Сферичность никогда не бывает абсолютной, поэтому нужно сначала договориться, какую погрешность мы будем игнорить и тогда можно будет теоретически вывести такую формулу, только в ней будет участвовать прочность пород, это тело составляющих, а это величина, обычно достоверно неизвестная. Но практически, все что больше 300 км в диаметре уже выглядит как сфера.
Tatain
Вот около 500 км в диаметре.
https://ru.wikipedia.org/wiki/(2)_Паллада
На сферу не очень похоже.
https://ru.wikipedia.org/wiki/(2)_Паллада
На сферу не очень похоже.
да конь в вакууме тоже сферичен:)
Эта наука - сопромат называется. Зная предел прочности вещества, из которого состоит объект, можно рассчитать массы, при которой гравитация преодолеет сопротивление материала и начнется его деформация.
Нужно оказаться в нужном месте, в нужное время... Церера оказалась там, а эти двое не там.
Процессы изменения формы под действием сил тяжести начинают происходить в телах с массой в районе 10^20 кг и далее. Чем меньше, там менее правильная форма становится.
А радиусы минимальные оцениваются в 200км.
Процессы изменения формы под действием сил тяжести начинают происходить в телах с массой в районе 10^20 кг и далее. Чем меньше, там менее правильная форма становится.
А радиусы минимальные оцениваются в 200км.
Tatain
В поясе астероидов более-менее сферическая только Церера.
Но у неё радиусы 445,5 км полярный и 481,5 км экваториальный (сжатие 1:13 против земного 1:300).
Но у неё радиусы 445,5 км полярный и 481,5 км экваториальный (сжатие 1:13 против земного 1:300).
Да все тела стремятся к сферичности.. Только с разной скоростью.. пылинки коагулируют со временем в агломераты. Паутинки как бы сваливатся в комки. Люди в городе вечером сходятся в кинотеатр, или на дискотеку.
Горячее быстрее, холодное - медленнее, но наиболее наглядно сие в двумерных координатах - возьмите карту Земли - там есть суша и есть водоёмы.. И то и другое похоже на эллипсы..))
Горячее быстрее, холодное - медленнее, но наиболее наглядно сие в двумерных координатах - возьмите карту Земли - там есть суша и есть водоёмы.. И то и другое похоже на эллипсы..))
Вышележащие слои вещества давят на нижележащие.
Это давление можно оценить как ρgR.
Когда оно превысит предел текучести (прочности), тело деформируется в шар.
Т. е. критерий σ = ρgR.
При этом для шара g = GM/R² = 4πGρR/3 ≈ 4GρR и поэтому σ ≈ 4G(ρR)² = G(ρD)².
Отсюда определяем минимальный диаметр D ≈ √(σ/Gρ²).
В сопромате существует величина, которая называется удельной прочностью - это отношение L = σ/(ρg), измеряется в единицах длины.
Поэтому можно немного упростить запись D ≈ Lg / √(σG) = kL (здесь g - ускорение свободного падения на Земле).
k - постоянный для данного материала коэффициент.
Это давление можно оценить как ρgR.
Когда оно превысит предел текучести (прочности), тело деформируется в шар.
Т. е. критерий σ = ρgR.
При этом для шара g = GM/R² = 4πGρR/3 ≈ 4GρR и поэтому σ ≈ 4G(ρR)² = G(ρD)².
Отсюда определяем минимальный диаметр D ≈ √(σ/Gρ²).
В сопромате существует величина, которая называется удельной прочностью - это отношение L = σ/(ρg), измеряется в единицах длины.
Поэтому можно немного упростить запись D ≈ Lg / √(σG) = kL (здесь g - ускорение свободного падения на Земле).
k - постоянный для данного материала коэффициент.
Вадим Зайнутдинов
Если для примера взять граниты и базальты, из которых состоит кора планет, то у них плотность 2,5-3 т/м³, а прочность на сжатие 300-400 МПа.
Так что минимальный диаметр шара получается около 800-850 км.
Из четырёх крупнейших астероидов - Цереры, Паллады, Юноны и Весты - только Церера имеет сферическую форму. Её диаметр около 900 км. Остальные меньше.
Так что минимальный диаметр шара получается около 800-850 км.
Из четырёх крупнейших астероидов - Цереры, Паллады, Юноны и Весты - только Церера имеет сферическую форму. Её диаметр около 900 км. Остальные меньше.
Похожие вопросы
- Как можно вычислить массу космического тела? И как в телескопе можно увидеть фатоны?
- Если масса моего тела 77 кг, значит мой вес 755 Н?
- Масса космического корабля летящего в космическом вакууме не увеличивается?
- Какова вероятность столкновения Земли с крупным космическим телом?
- Может ли космическое тело врашаться по орбите вокруг двух звезд ?
- Что называют поверхностным натяжением? Какая формула выражает смысл этого понятия? Какова единица поверхностного натяжения
- Есть ли формула по расчету замерзания воды?
- два тела свободно падают на Землю вблизи ее поверхности. Масса первого тела в два раза больше массы второго тела. Сравните
- Какова предельно возможная масса звезд? +
- Каков объем памяти у человека? ед. измерения на ваш вкус. Я нервничаю что не могу запомнить огромный объем информации, пока
Если внешняя нагрузка от веса не превосходит внутренних сил, связывающих частицы вещества, то и деформации остаются упругими и куб так и останется кубом.