18.09.2018 Views

Mis on aeg? 3

UUs parandatud ja täiustatud väljaanne.

UUs parandatud ja täiustatud väljaanne.

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

vahelised tõukejõud. See näitabki seda, et <strong>aeg</strong>ruumi kõverdumiseks <strong>on</strong> vaja reaalselt väga suurt<br />

elektrilaengut, kuid keha elektrilaeng ei saa olla mistahes suur, sest siis hakkavad laengute vahel<br />

ilmnema tõukejõud. Niisamuti ka keha elektrimahtuvus ei võimalda omada mistahes suurt laengut.<br />

Siin kohal toome välja järgmised näited:<br />

1. Kera raadius peab olema 54,7 meetrit, et selle peal saaks püsida 1 kul<strong>on</strong>i suurune elektrilaeng. 1<br />

C suuruse laengu väljatugevus vaakumis 1 m kaugusel <strong>on</strong> 9 * 10 9 V/m.<br />

2. Planeedi Maa suuruse irdkera mahtuvus <strong>on</strong> 700 μF. Kuid irdkera raadiusega 9 * 10 9 m ehk Maast<br />

umbes 1500 korda suurema raadiusega irdkera omab mahtuvust 1 F.<br />

3. Samas 1 F suuruse mahtuvuse moodustavad ka kaks ühesuurust ruutplaati, mille üksteise<br />

vahekaugus <strong>on</strong> 1 mm ja plaadi serva pikkus <strong>on</strong> „kõigest“ 10 km.<br />

4. Elusa raku membraanis <strong>on</strong> puhkeseisundi ajal väljatugevus 2 * 10 7 V/m, kui samas <strong>on</strong> see<br />

vesiniku aatomisse kuuluva elektr<strong>on</strong>i asukohas 5 * 10 11 V/m. Elusorganismide biovoolude<br />

tugevused jäävad enamasti alla 10 -6 A.<br />

5. Närvikiu seina paksus <strong>on</strong> 3 nm. Selles oleva elektrivälja tugevus <strong>on</strong> puhkeoleku korral 2,3 * 10 7<br />

V/m. Närvikiu siseosa puhkepotentsiaal <strong>on</strong> -70 mV.<br />

6. Kaks laengut suurusega 1 C mõjutavad teineteist jõuga 1 N, kui nende vahekaugus <strong>on</strong> ligikaudu<br />

95 km. 1 N <strong>on</strong> võrdne raskusjõuga, mis mõjub 100 g massiga kehale. Kui aga nende vahekaugus <strong>on</strong><br />

1 m, siis see jõud <strong>on</strong> 9 * 10 9 N. Selline jõud võrdub sellise keha raskusjõuga, mille mass <strong>on</strong> pea<strong>aeg</strong>u<br />

milj<strong>on</strong> t<strong>on</strong>ni.<br />

Elektrilaengute polarisatsio<strong>on</strong>i korral ( näiteks kahe erinimeliselt laetud pinna korral ) avalduvad<br />

palju suuremad laengud kui ühe k<strong>on</strong>kreetse laengu liigi korral ( näiteks negatiivselt laetud keha<br />

korral ). Analoogiline ehk sarnane seaduspärasus <strong>on</strong> ka <strong>aeg</strong>ruumi kõverdumisel elektrilaengute<br />

poolt. Näiteks elektrilaengute polarisatsio<strong>on</strong>i korral <strong>on</strong> <strong>aeg</strong>ruumi lõkspinna tekitamiseks vaja palju<br />

väiksemat laengu hulka kui ühe k<strong>on</strong>kreetse laengu liigi korral ( näiteks negatiivselt laetud kera<br />

korral ). See <strong>on</strong> sellepärast nii, et elektrilaengute polarisatsio<strong>on</strong>i korral esineb veel üks <strong>aeg</strong>ruumi<br />

lõkspinna tekkimine, mille kogu ruumala <strong>on</strong> üüratult väike. Kuid seejuures <strong>on</strong> selle pindala<br />

märkimisväärselt suur. See tähendab sisuliselt seda, et mida väiksem <strong>on</strong> kõverdatav ruumala, seda<br />

väiksemat laengu hulka <strong>on</strong> vaja selleks, et seda kõverdades tekiks <strong>aeg</strong>ruumi lõkspind.<br />

Näiteks kahe kinnise pinna vahel olev ruumala <strong>on</strong> avaldatav järgmiselt: = , kus d <strong>on</strong> kahe<br />

pinna vaheline kaugus ja S <strong>on</strong> mõlema pinna suurus ( s.t. pindala ). Kui nende vahekaugus <strong>on</strong><br />

d = 3 * 10 -9 m ja pindala S <strong>on</strong> võrdne inimese keha kogupindalaga ( see <strong>on</strong> umbes 2 m 2 ), siis kogu<br />

ruumalaks kahe kinnise pinna vahel saame V = 6 * 10 -9 m 3 . See <strong>on</strong> uskumatult väike ruumala.<br />

6 * 10 -9 m 3 <strong>on</strong> uskumatult väike ruumala. See ruumala võrdub sellise kera ruumalaga V<br />

mille raadius R <strong>on</strong>:<br />

=<br />

= = = (<br />

Kahe kinnise pinna vaheline kogu ruumala ja kera ruumala <strong>on</strong> omavahel võrdsed. Füüsikaliselt<br />

tähendab see seda, et kahe kinnise pinna vahelisse ruumi tekib <strong>aeg</strong>ruumi lõkspind täpselt<br />

samasuguse energiaga ehk elektrilaengu hulgaga, mis tekitaks ruumis sfäärilise kujuga lõkspinna,<br />

mille raadius <strong>on</strong> 1,126 * 10 -3 m. 1,126 * 10 -3 meetrise raadiusega R sfäärilise kujuga <strong>aeg</strong>ruumi<br />

384

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!