העובדה שתאוצת הנפילה החופשית איננה תלויה במסת הגוף הנופל אלא רק בעוצמת שדה הכבידה ידועה בשם "עקרון השקילות החלש" ועליה התבסס מאוחר יותר אלברט איינשטיין כאשר ניסח את "עקרון השקילות החזק" שהוא הבסיס לתורת היחסות הכללית.
עקרון השקילות החלש נובע מהחוק השני של ניוטון. אמנם עוצמת הכוח המופעל על הגוף הנופל עומדת ביחס ישר למסתו, ולכן ככל שמסתו גדולה יותר יפעל עליו כוח גדול יותר, אך תאוצת הכובד שלו תישאר בלתי תלויה במסתו שכן ככל שמסתו של גוף גדולה יותר נדרש כוח גדול יותר להאצתו.
במהלך משימת אפולו 15 ניצל האסטרונאוט דייוויד סקוט את הריק השורר על פני הירח והדגים לעיני מיליוני צופים שזמן הנפילה אינו תלוי במסת הגוף הנופל. הוא הטיל בו-זמנית פטיש ונוצה והראה כיצד שני הגופים נוחתים בו-זמנית על קרקע הירח. ניסוי כזה ניתן להדגים גם על פני כדור הארץ אם יבוצע בסביבת ריק.
תאוצת הכובד כתלות בגובה.
כוח הכבידה שווה בכל נקודה על פני גוף בעל מבנה כדורי מושלם.
מבנה כדור הארץ קרוב יותר לאליפסואיד מאשר לכדור, ופני כדור הארץ אינם מעטפת כדורית מושלמת, ויש בהם הרים ועמקים. לפיכך, על אדם הנמצא על הר הגבוה מפני הים פועל כוח כבידה נמוך יותר משהיה פועל עליו בגובה פני הים או בעמק, כתוצאה מכך שמרחק גופו ממרכז כדור הארץ גדול יותר.
את כוח הגרביטציה כתלות בגובה ניתן לתאר בעזרת הנוסחה:
כאשר formula_7 הוא ערך תאוצת הכובד בגובה h מעל פני הים, formula_8 הוא הרדיוס הממוצע של כדור הארץ, ו-h הוא הגובה מעל פני הים. לדוגמה, ערך תאוצת הכובד נמוך בכ-0.03% על החרמון מאשר בתל אביב.
ערך תאוצת הכובד משתנה ממקום למקום גם כתוצאה מהבדלים בצפיפות הקרקע.
ניקולו טרטליה
ניקולו טרטליה (באיטלקית: Niccolò Tartaglia; 1499–1557) הוא שם העט של המתמטיקאי האיטלקי ניקולו פונטנה, שפרסם את הפתרון למשוואה ממעלה שלישית.
חייו.
ניקולו פונטאנה נולד למשפחה ענייה בעיר ברשה באיטליה. במהלך השתלטות הצרפתים על ברשה בשנת 1512 ברחו רוב התושבים לכנסייה שם נרצחו על ידי החיילים הצרפתים. אביו שהיה שליח דואר נרצח אף הוא. טרטליה עצמו נפגע בלסת התחתונה ובחך וטופל על ידי אמו. עקב הפציעה נפגמה יכולת הדיבור שלו, ולכן קיבל את שם הגנאי "Tartaglia" (המגמגם), שאותו אימץ ושבו השתמש כשם עט בחתימה על כתביו.
בילדותו, עקב עונייה של משפחתו, לא היה יכול טרטליה להירשם לבית הספר והיה מאוד גאה בהיותו אוטודידקט. אמו הצליחה לחסוך מספיק כסף ללימוד אצל מורה פרטי, אך הכסף הספיק בדרך-כלל רק לשבוע - שבועיים, טרטליה ניצל את פרקי זמן אלו כדי לגנוב ספרי לימוד, מהם למד עצמאית. מסופר שכאשר אזל לו הכסף לקניית נייר כתיבה, נהג ללכת לבתי קברות לכתוב על המצבות את תרגיליו. בצורה זו של לימוד עצמי, רכש טרטליה ידע מתמטי ושליטה בלטינית, אשר שימשה בתקופה זו כשפת ההגות.
פתרון המשוואה ממעלה שלישית.
את חייו הציבוריים החל כמרצה בעיר ורונה. בשנת 1535 התמנה לראש הפקולטה למתמטיקה בוונציה. טרטליה נודע עקב הצלחתו בפתרון משוואה ממעלה שלישית וזכה לפרסום לאחר שניצח בעזרת ידע זה בתחרות פתירת משוואות, אך לא היה הראשון לעשות כן משום שהבעיה נפתרה בעבר על ידי שיפיונה דל פרו מבלי שהדבר יפורסם. על פתרון המשוואה עמלו באותם ימים גם ג'ירולמו קרדאנו ולודוביקו פרארי. קרדאנו הצליח לשכנע את טרטליה לגלות לו את הפתרון שמצא, ובעזרתו הצליחו הוא ופרארי תלמידו להכליל את פתרונו של קרדאנו לצורה כללית יותר. בעזרת פתרון זה הצליח פרארי להגיע לפתרון מלא של משוואה ממעלה רביעית, ואת פתרון שתי משוואות אלו, ממעלה שלישית ורביעית, פרסם קרדאנו בספרו "האומנות הגדולה". פרסום הספר הכעיס את טרטליה שטען שהפרסום נוגד את ההסכם שלו עם קרדאנו לפיו הפתרון לא יפורסם לפני שטרטליה יפרסמו בעצמו. הדבר הוביל לסכסוך אישי בין טרטליה לקרדאנו ופרארי שהסתיים בתחרות משוואות בין טרטליה לפרארי בה ניצח פרארי.
עבודתו המדעית.
בשנת 1543 טרטליה היה הראשון לתרגם לאיטלקית את "יסודות" מאת אוקלידס, שעד לאותה תקופה נלמד בשפה הלטינית. טרטליה תרגם גם חלק מכתביו של ארכימדס וחיבר ספרים רבים במתמטיקה.
טרטליה היה ידוע גם על פיתוח נוסחה למציאת נפח טטרהדרון, שבכתיב מודרני אפשר להציגה כך:
כאשר formula_2 הוא המרחק בין הקודקודים formula_3 ו formula_4 בטטרהדרון.
נוסחה זו היא הכללה לנוסחת הרון לחישוב שטח משולש.
גלוקגון
גלוקגון (Glucagon) הוא הורמון פפטידי שנוצר בתאי אלפא שבלבלב. הורמון זה הוא ההורמון הקטבולי העיקרי של הגוף, כאשר תפקידו העיקרי להעלות את ריכוז הגלוקוז וחומצות השומן בזרם הדם. תרופות להיפוגליקמיה חמורה משתמשות בגלוקגון על מנת להעלות את אחוז הסוכר בזרם הדם. בסמוך לתאים המפרישים גלוקגון, נמצאים תאי בטא המייצרים אינסולין. פעולתו של הגלוקגון הפוכה להורמון אינסולין אשר מוריד את רמות הסוכר מחוץ לתאים. הגלוקגון עצמו נוצר משרשרת פפטידית בשם פרוגלוקגון , אשר מקודדת בגן GCG.
הלבלב מפריש גלוקגון כאשר רמת הסוכר בדם פוחתת מתחת לסף מסוים. הגלוקגון נקשר לקולטני גלוקגון בכבד שגורמים לכבד מצד אחד להפסיק שימוש בגלוקוז לייצור אנרגיה בתהליך הגליקוליזה ומצד שני להתחיל לפרק גליקוגנים שהוא אגר למונומר שמרכיב אותם - גלוקוז. כאשר מאגרי הגליקוגן מתחילים להתרוקן הגלוקגון מוריד את ריכוז המטבוליט פרוקטוז 2,6-ביספוספט בכבד, ובכך מניע את הגלוקונאוגנזה, ומפחית את הגליקוליזה. כמו כן הגלוקגון מגביר את פעילות האנזים גליקוגן פוספורילאז על מנת לשחרר גלוקוז מגליקוגן לזרם הדם, ומעכב את האנזים גליקוגן סינטאז ובכך מפחית את הסינתזה של גליקוגן.
הגלוקוז הזמין משוחרר לזרם הדם לשימוש הרקמות. יתר על כן הגלוקגון מפסיק את הסינתזה של חומצות שומן ברקמת השומן, ומעודד את תהליך הליפוליזה - תהליך פירוק השומנים ברקמות אלו. חומצות שומן אשר פורקו ברקמות נישאות על גבי אלבומין אל רקמות הגוף אשר משתמשות בהן להפקת אנרגיה. לרוב באמצעות תהליך חמצון בטא והכנסתם למעגל קרבס.
מבנה.
בבני אדם ההורמון בנוי מהשרשרת הפפטידית:
NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH.
לפוליפפטיד זה מסה מולקולרית של 3485 דלטון.
היסטוריה.
בשנת 1920 החוקרים קימבל ומורלי זיהו חומר בעל תכונות היפרגליקמיות - מגבירות ייצור סוכר. הם תיארו את הגלוקגון בשנת 1923. בשנות החמישים המאוחרות זוהה רצף חומצות האמינו המלא של הפפטיד.
אטימולוגיה.
קימבל ומורלי טבעו את המושג ב-1923, כאשר תחילה הם קבעו את שם הפפטיד כגלוקוז אגוניסט.
תחנת החלל מיר
מיר (רוסית: Мир, שמשמעו "תבל" וגם "שלום") הייתה תחנת חלל של ברית המועצות (ומאוחר יותר של רוסיה), שחגה במסלול לווייני נמוך סביב כדור הארץ בין השנים 1986 ל־2001. מיר הייתה תחנת המחקר הראשונה בחלל שהייתה מאוכלסת באופן קבוע תקופה ארוכה. באמצעות מספר שיתופי פעולה בינלאומיים, היא הפכה לנגישה עבור קוסמונאוטים ואסטרונאוטים של מדינות רבות. במהלך פעילותה ביקרו בה 104 חוקרים מ־12 מדינות. מיר הורכבה במסלול על ידי מספר מודולים ששוגרו בנפרד החל מ־19 בפברואר 1986 עד 1996. התחנה שהתה במסלול עד אשר הוסטה בהנחיה מרחוק למסלול שהוביל להתרסקותה על פני כדור הארץ ב־23 במרץ 2001.
ממדי התחנה הכוללים היו: אורך 19 מטר, רוחב 31 מטר וגובה 27.5 מטר.
היסטוריה.
מיר הייתה מבוססת על סדרת תחנות החלל סאליוט ששוגרו לפניה על ידי ברית המועצות. היא קיבלה שירות בעיקר מחלליות סויוז רוסיות מאוישות ומחלליות משא מסוג פרוגרס. נחזה שהיא תהיה היעד לטיסות של מעבורת החלל בוראן, שננטשה מאוחר יותר. ארצות הברית תכננה לבנות את תחנת החלל פרידום כמקבילה למיר. לאחר תום המלחמה הקרה שולבו יכולות תחנת החלל מיר של רוסיה ומעבורות החלל האמריקניות. מיר סיפקה מעבדה מדעית גדולה וראויה למגורים בחלל ומעבורות החלל סיפקו משלוחים והרחבה זמנית של אזורי חיים ועבודה, ובכך יצרו את החללית הגדולה בהיסטוריה עם מסה משולבת של 250 טון. מעבורות החלל האמריקניות השתמשו בצווארון עגינה שתוכנן במקור עבור מעבורת החלל הסובייטית בוראן.
הקוסמונאוט סרגיי קריקאליוב טס לראשונה למיר ב-26 בנובמבר 1988 ושהה בתחנת החלל עד 27 באפריל 1989, כשהוא יוצא פעמים אחדות למשימות מחוץ לה. קריקאליוב שוגר שוב אל מיר ב-1991 ונשאר שם 311 יום, 20 שעות ודקה אחת. שהותו התארכה, מאחר שבמהלכה התפרקה ברית המועצות ורשויות החלל התקשו להשיג הסכמה ומימון להחזרתו הביתה. כשהוחזר לבסוף במרץ 1992 היה חלש מכדי ללכת בכוחות עצמו, סבל מבריחת סידן מהעצמות ונזקק לתקופה ממושכת של החלמה ושיקום.
בשנת 1997, בעקבות פרשת הסיליקון בחלב, השקיעה חברת תנובה כחצי מיליון דולר בהפקת פרסומת לחלב עמיד, שצולמה בתחנת החלל מיר. זה הייתה הפעם הראשונה מעולם שפרסומת צולמה בחלל.
מבפנים נראתה המיר כמבוך מכווץ המלא בצינורות, כבלים ומכשירים מדעיים - וחפצים של חיי היומיום, כגון תמונות, ציורי ילדים, ספרים וגיטרה. בדרך כלל אכלסה מיר שלושה אנשי צוות, אך לעיתים שהו בה עד שישה אנשים למשך חודש. למעט שתי תקופות, הייתה מיר מאוכלסת באופן רציף עד אוגוסט 1999. ביולי 1998, החליטה ממשלת רוסיה להפיל את התחנה לכדור הארץ באופן מבוקר, לפני שתאבד את השליטה עליה. ב-27 בדצמבר 2000 איבד מרכז השליטה את הקשר עם התחנה ל-24 שעות והיה חשש שהיא תשוב לכדור הארץ באופן לא מבוקר, ובכך להוביל לתוצאות הרסניות אם שרידי התחנה היו נופלים באזורים מאוכלסים.