В одной из предыдущих публикаций я отметил, что вес одинаковых кирпичей будет различным, в зависимости от их расположения на весах. Кирпич, лежащий на плоской грани, будет весить больше, чем кирпич, расположенный вертикально.
В настоящей публикации я отвечу на замечание, встретившееся в комментариях, о том, что это различие настолько несущественно в реальных условиях, что и рассматривать его не имеет смысла.
Я соглашусь с тем, что разница в весе кирпичей на поверхности Земли будет незначительна. Приведу вычисления.
Из полученного выражения следует, что относительная разница в весе кирпичей на поверхности Земли (h≈10 см, R≈6000 км) составляет величину порядка 10⁻⁷. Это очень небольшая величина.
Мало что изменится, если рассматривать кирпичи на поверхности Солнца. На Солнце ускорение свободного падения (и, следовательно, сила тяжести) больше земного в 28 раз. Но, поскольку радиус Солнца больше земного в 109 раз, то абсолютная разница в весе кирпичей на Солнце будет мало отличаться от разницы на Земле (в четыре раза меньше, чем на Земле).
Я не случайно перешел от относительной разницы к абсолютной. Потому что именно эта величина имеет значение при рассмотрении воздействия гравитационных сил на тело. Если тело находится в неоднородном гравитационном поле, то величина сил, действующих на различные части тела, может сильно различаться. Это может привести к разрыву и разрушению тела.
Обращаю внимание на то, что для разрушения тела необходимо не просто сильное гравитационное поле, а очень неоднородное поле.
Эти условия выполняются вблизи поверхности нейтронных звезд. Радиус нейтронных звезд составляет величину около 20 км, а ускорение свободного падения вблизи поверхности около 10¹² м/с².
Это приводит к тому, что на тело (например, кирпич), вращающееся вокруг нейтронной звезды, будет действовать сила притяжения, отличающаяся для различных его частей. Эти силы называются приливными. В случае, когда эти силы вызывают напряжение в теле большее предела прочности, тело будет разрушаться.
Значение пределов прочности некоторых веществ приведено в таблице.
Для кирпича около нейтронной звезды возникает напряжение, вызванное приливными силами (более 1000 МПа), которое существенно превышает предел прочности (около 17 МПа). Поэтому кирпич будет разрушаться и превратится в мелкие кошки, размером в несколько миллиметров.
Для комет, состоящих в основном изо льда, предел прочности ещё меньше. Поэтому разрушение комет вблизи массивных тел будет происходить ещё легче.
«… при достаточно малых удалениях небесного тела от общего для взаимодействующих тел центра гравитации возникающие напряжения могут превысить предел прочности материала и действие самогравитации и привести к его разрушению. Такое минимальное расстояние носит название предела Роша, что исторически не совсем верно, так как Рош исследовал случай тел с нулевой прочностью. Роль прочности и собственной кинематики возмущаемого тела исследовал в 1947 г. Г.Джеффрис, предложивший уточнённые расчётные формулы. Действием приливных сил объясняется возникновение колец у Сатурна и других высоких планет. В астрономии считается, что эти кольца образовались из спутников, приблизившихся на расстояние, меньшее «предела Роша» и разорванных приливными силами. Для космогонии особенно важно, что внутри сферы с радиусом, меньшим предела Роша, вообще невозможна гравитационная конденсация вещества с образованием единого тела (спутника).»
https://ru.wikipedia.org/wiki/Приливные_силы
Как видно из приведенного рассмотрения, даже слабая неоднородность гравитационного поля может приводить к заметным глобальным явлениям, таким как приливы и отливы на Земле, разрушение комет вблизи Солнца, образование колец Сатурна и тому подобное.
Публикации по данной теме:
"Что тяжелее: 1 кг железа или 1 кг ваты?"
"Почему массу тела невозможно измерить взвешиванием?"