Zašto mjesec ne pada s neba. Zašto mjesec ne padne na zemlju? Trebam pomoć oko teme

Relevantnost:

Naša zemlja se 12. aprila prisjeća grandioznog događaja - leta u svemir. Na časovima smo razgovarali i o temi prostora, crtali slike. I učiteljica nas je zamolila da pripremimo zanimljive izvještaje o svemiru. Stoga sam odabrao upravo ovu temu, jer je i meni sama zanimljiva. A uoči ovog praznika Dana kosmonautike, ovo je relevantno za nas, mislim da će i vas zanimati.

Moje pretpostavke:

Kod kuće sam izvadio enciklopediju "Nebeska tela" i počeo da čitam. Onda sam se zapitao, možda bi mjesec mogao pasti na nas? Odgovorio sam da će, vjerovatno, Mjesec pasti ako se približi Zemlji. Ili je možda nešto drži sa Zemljom, da ne padne i ne odleti.

Svrha i ciljevi mog rada:

Odlučio sam da detaljnije proučim literaturu, kako je nastao Mjesec, kako utiče na Zemlju, šta je povezuje sa Zemljom i zašto Mjesec ne leti u svemir i ne pada na Zemlju. I evo šta sam saznao.

Uvod

U astronomiji, satelit je tijelo koje se okreće oko velikog tijela i drži ga sila privlačenja. Mjesec je Zemljin satelit. Zemlja je satelit Sunca. Mesec je tvrdo, hladno, sferno nebesko telo, koje je 4 puta manje od Zemlje.

Mesec je najbliže nebesko telo Zemlji. Da je to moguće, onda bi turista do Mjeseca hodao 40 godina

Sistem Zemlja-Mjesec je jedinstven u Sunčevom sistemu, jer nijedna planeta nema tako veliki satelit. Mjesec je jedini satelit Zemlje.

Bolje je vidljiv golim okom od bilo koje planete kroz teleskop. Naš satelit je prepun mnogih misterija.

Mjesec je do sada jedino kosmičko tijelo koje je čovjek posjetio. Mjesec se okreće oko Zemlje na isti način na koji se Zemlja okreće oko Sunca (vidi sliku 1).

Udaljenost između centara Mjeseca i Zemlje je približno 384467 km.

Kako izgleda mjesec?

Mesec uopšte nije sličan Zemlji. Nema vazduha, nema vode, nema života. Koncentracija gasova blizu površine Meseca je ekvivalentna dubokom vakuumu. Zbog nedostatka atmosfere, njegova tmurna prašnjava prostranstva se tokom dana zagrijavaju do +120°C, a noću ili samo u sjeni smrzavaju do -160°C. Nebo na mjesecu je uvijek crno, čak i tokom dana. Ogromni Zemljin disk izgleda sa Mjeseca više od 3,5 puta nego Mjesec sa Zemlje, i visi gotovo nepomično na nebu (vidi sliku 2).

Cijela površina Mjeseca je ispucana lijevkama, koji se nazivaju krateri. Možete ih vidjeti gledajući u mjesec u vedroj noći. Neki krateri su toliko veliki da bi mogli stati u ogroman grad. Postoje dvije glavne opcije za formiranje kratera - vulkanska i meteoritska.

Mjesečeva površina se može podijeliti na dva tipa: vrlo stari planinski teren (mjesečevo kopno) i relativno glatka i mlađa mjesečeva mora.

Mjesečeva mora, koja čine otprilike 16% ukupne površine Mjeseca, ogromni su krateri nastali kao posljedica sudara s nebeskim tijelima koja su kasnije preplavljena tekućom lavom. Mjesečeva mora dobila su imena: More kriza, More obilja, More mira, More kiša, More oblaka, Moskovsko more i dr. .

U poređenju sa Zemljom, Mesec je veoma mali. Poluprečnik Meseca je 1738 km, zapremina Meseca je 2% zapremine Zemlje, a površina oko 7,5%

Kako je nastao Mjesec?

Mjesec i Zemlja su skoro iste starosti. Evo jedne od verzija formiranja mjeseca.

1. Ubrzo nakon formiranja Zemlje, u nju se srušilo ogromno nebesko tijelo.

2. Od udarca se razbio u mnoge krhotine.

3. Pod uticajem gravitacije (privlačenja) Zemlje, fragmenti su počeli da se okreću oko nje.

4. Vremenom su se fragmenti skupili i od njih je nastao Mjesec.

Mjesečeve faze

Mjesec svaki dan mijenja svoj izgled. Prvo, uzak polumjesec, zatim Mjesec deblja i nakon nekoliko dana postaje okrugao. Još nekoliko dana puni mjesec postepeno postaje sve manji i opet postaje kao srp. Polumjesec se često naziva mjesecom. Ako je srp okrenut sa konveksnošću ulijevo, kao slovo “C”, onda se kaže da Mjesec “stari”. Nakon 14 dana i 19 sati nakon punog mjeseca, stari mjesec će potpuno nestati. Mjesec se ne vidi. Ova mjesečeva faza se naziva "mladi mjesec". Zatim se, postepeno, Mjesec iz uskog polumjeseca okrenutog udesno ponovo pretvara u pun Mjesec.

Da bi Mesec ponovo „odrastao“, potrebno je isto vreme: 14 dana i 19 sati. Promjena izgleda mjeseca, tj. promjena mjesečevih faza, od punog mjeseca do punog mjeseca, dešava se svake četiri sedmice, tačnije 29 i po dana. Ovo je lunarni mjesec. Služio je kao osnova za sastavljanje lunarnog kalendara. Za vrijeme punog mjeseca Mjesec je okrenut prema Zemlji osvijetljenom stranom, a za vrijeme mladog mjeseca neosvijetljenom stranom. Okrećući se oko Zemlje, Mjesec se prema njoj okreće ili kao potpuno osvijetljena površina, ili kao djelomično osvijetljena površina, ili kao tamna. Zbog toga se izgled Meseca stalno menja tokom meseca.

Oliva i oseka

Gravitacijske sile između Zemlje i Mjeseca uzrokuju zanimljive efekte. Najpoznatija od njih je morska oseka. Razlika između nivoa oseke i oseke na otvorenim prostorima okeana je mala i iznosi 30–40 cm. Međutim, u blizini obale, usled prodora plimnog talasa na čvrsto dno, plimni talas se povećava. njegova visina na isti način kao i obični vjetrovi valovi na dasci.

S obzirom na smjer rotacije Mjeseca oko Zemlje, moguće je formirati sliku plimnog talasa koji prati okean. Maksimalna amplituda plimnog talasa na Zemlji primećena je u zalivu Fundi u Kanadi i iznosi 18 metara.

Istraživanje Mjeseca

Mjesec je privlačio pažnju ljudi od davnina. Pronalazak teleskopa omogućio je razlikovanje finijih detalja reljefa (površinskog oblika) Mjeseca. Jednu od prvih lunarnih karata sastavio je Giovanni Riccioli 1651. godine, on je također dao imena velikim tamnim područjima, nazivajući ih "morima", koje i danas koristimo. Godine 1881. Jules Janssen sastavio je detaljan "Fotografski atlas Mjeseca".

S dolaskom svemirskog doba, naše znanje o Mjesecu se značajno povećalo. Mjesec je prvi put posjetila sovjetska svemirska letjelica Luna-2 13. septembra 1959. godine.

Prvi put daleku stranu Mjeseca bilo je moguće pogledati 1959. godine, kada ga je nadletjela sovjetska stanica Luna-3 i fotografirala dio njegove površine nevidljiv sa Zemlje.

Američki program leta s ljudskom posadom na Mjesec nazvan je "Apolo".

Prvo sletanje obavljeno je 20. jula 1969. godine, a prva osoba koja je kročila na površinu Meseca bio je Amerikanac Neil Armstrong. Šest ekspedicija je posetilo Mesec, ali poslednji put davne 1972. godine, pošto su ekspedicije veoma skupe. Svaki put su na njega sletjele dvije osobe koje su na Mjesecu provele i do tri dana. Trenutno se pripremaju nove ekspedicije.

Zašto mjesec ne padne na zemlju?

Mjesec bi momentalno pao na Zemlju da miruje. Ali Mjesec ne stoji mirno, on se okreće oko Zemlje.

Kada bacimo neki predmet kao što je teniska loptica, gravitacija ga vuče prema centru zemlje.Čak i teniska loptica bačena velikom brzinom i dalje će pasti na tlo, ali slika će se promijeniti ako je predmet mnogo dalje i kreće se mnogo brže.

moje iskustvo:

Ovo pitanje sam postavio svom tati i on mi je to objasnio na jednostavnom primjeru. Za konac smo vezali običnu gumicu. Zamislite da ste vi Zemlja, a gumica je mjesec i počnite je vrtjeti. Gumica na niti će vam bukvalno izbiti iz ruke, ali je konac neće pustiti. Mjesec je tako daleko i kreće se tako brzo da nikada ne pada u istom smjeru. Čak i kada stalno pada, mjesec nikada neće pasti na zemlju. Umjesto toga, kreće se oko Zemlje konstantnim putem.

Ako gumicu okrenemo jako jako, nit će puknuti, a ako je okrećemo polako gumica će pasti.

Zaključujemo: kada bi se Mjesec kretao još brže, tada bi savladao gravitaciju Zemlje i odletio u svemir, ako bi se Mjesec kretao sporije, gravitacija bi ga povukla na Zemlju. Ova precizna ravnoteža gravitacije stvara ono što nazivamo orbitom, gdje se manje nebesko tijelo stalno okreće oko većeg.

Sila koja sprečava da Mesec „pobegne“ dok se okreće je Zemljina gravitacija. A sila koja sprječava da Mjesec padne na Zemlju je centrifugalna sila koja se javlja kada Mjesec rotira oko Zemlje.

Kružeći oko Zemlje, Mjesec se kreće u orbiti brzinom od 1 km/s, odnosno dovoljno sporo da ne napusti svoju orbitu i „odleti“ u svemir, ali i dovoljno brzo da ne padne na Zemlju.

Između ostalog...

Iznenadit ćete se, ali u stvari Mjesec ... se udaljava od Zemlje brzinom od 3-4 cm godišnje! Kretanje Mjeseca oko Zemlje može se zamisliti kao spirala koja se polako odmotava. Razlog za takvu putanju Mjeseca je Sunce, koje privlači Mjesec 2 puta jače od Zemlje.

Zašto onda mjesec ne pada na sunce? Ali zato što se Mjesec, zajedno sa Zemljom, okreće, naizmjence, oko Sunca, a privlačno djelovanje Sunca se bez traga troši na neprestano prenošenje oba ova tijela sa direktne putanje na zakrivljenu orbitu.

- Sam Mesec ne sija, on samo reflektuje sunčevu svetlost koja pada na njega;

- Mjesec rotira oko svoje ose za 27 zemaljskih dana; u isto vreme napravi jednu revoluciju oko Zemlje;

- Mjesec, koji se okreće oko Zemlje, uvijek je okrenut prema nama jednom stranom, njegova poleđina ostaje nam nevidljiva;

- Mjesec se, krećući se po svojoj orbiti, postepeno udaljava od Zemlje za oko 4 cm godišnje.

- Sila gravitacije na Mesecu je 6 puta manja nego na Zemlji.

Stoga je mnogo lakše da raketa poleti sa Meseca nego sa Zemlje.

Moguće je da će uskoro svemirski brodovi biti lansirani na daleke međuplanetarne letove ne sa Zemlje, već s Mjeseca.

Kina je od početka ovog veka najavila spremnost da istraži mesec, kao i da na njemu izgradi nekoliko lunarnih baza sa ljudskom posadom. Nakon ove izjave, svemirske organizacije vodećih zemalja, a posebno SAD (NASA) i ESA (Evropska svemirska agencija) ponovo su pokrenule svoje svemirske programe.

Šta će biti od toga?

Da vidimo 2020. Za ovu godinu Džordž Buš je planirao da spusti ljude na Mesec. Ovaj datum je deset godina ispred Kine, jer je njihov svemirski program rekao da će se stvaranje naseljenih lunarnih baza i sletanje ljudi na njih dogoditi tek 2030. godine.

Mjesec je najproučavanije nebesko tijelo, ali za osobu još uvijek krije mnogo misterija: možda je to baza vanzemaljskih civilizacija, možda bi život na Zemlji bio potpuno drugačiji da nije bilo mjeseca, možda u budućnosti osoba smestice se na mesec...

Zaključci:

Dakle, saznali smo da je Mjesec prirodni satelit Zemlje, da se okreće oko naše planete i da se zajedno sa Zemljom kreće u orbiti oko Sunca;

- pitanje porijekla mjeseca još uvijek je kontroverzno;

Promjene u obliku mjeseca nazivaju se fazama. One postoje samo za nas

Jedna od mojih pretpostavki se pokazala tačnom, Mesec zaista nešto drži, a to je Zemljina gravitacija i centrifugalna sila.

I moja druga pretpostavka da će Mjesec pasti ako se približi Zemlji nije sasvim tačna. Mjesec će pasti na Zemlju kada mjesec prestane da rotira, miruje, tada centrifugalna sila neće djelovati.

Proučavajući enciklopedije i internet, naučio sam puno novih i zanimljivih stvari. Svakako ću ova otkrića podijeliti sa svojim drugovima iz razreda na lekciji o svijetu oko nas.

Uspjeli smo razotkriti neke od misterija Mjeseca, ali to ga nije učinilo manje zanimljivim i atraktivnim!

Reference:

1. “Space. Atlas supernova univerzuma”, M., “Eksmo”, 2006.

2. Novo školska enciklopedija"Nebeska tijela", M., "Rosmen", 2005

3. "Zašto" Dečja enciklopedija, M., "Rosmen", 2005.

4. „Šta je to? Ko je?" dečja enciklopedija, M.,” Pedagogija -

Štampa" 1995

5. Internet - referentne knjige, slike o svemiru.

Završeno: Učenik 3B razreda

Khaliullin Ildar

Supervizor: Sakaeva G.Ch.

MOU srednja škola №79, Ufa

Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije

MOU „Srednja škola sa. Solodniki.

apstraktno

na temu:

Zašto mjesec ne padne na zemlju?

Izvršio: Student 9 Kl,

Feklistov Andrey.

Provjereno:

Mikhailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Uvod

2. Zakon gravitacije

3. Da li se sila kojom Zemlja privlači Mjesec može nazvati težinom Mjeseca?

4. Postoji li centrifugalna sila u sistemu Zemlja-Mjesec, na šta djeluje?

5. Oko čega se Mjesec okreće?

6. Mogu li se Zemlja i Mjesec sudariti? Njihove orbite oko Sunca se seku, i to ni jednom

7. Zaključak

8. Književnost

Uvod

Zvezdano nebo je zaokupljalo maštu ljudi u svakom trenutku. Zašto zvijezde svijetle? Koliko njih sija noću? Da li su daleko od nas? Ima li zvjezdani univerzum granice? Od davnina je čovjek razmišljao o ovim i mnogim drugim pitanjima, nastojao razumjeti i shvatiti strukturu velikog svijeta u kojem živimo. To je otvorilo najšire područje za proučavanje Univerzuma, gdje sile gravitacije igraju odlučujuću ulogu.

Među svim silama koje postoje u prirodi, sila gravitacije se razlikuje, prije svega, po tome što se manifestira posvuda. Sva tijela imaju masu, koja se definira kao omjer sile primijenjene na tijelo i ubrzanja koje tijelo dobije pod djelovanjem ove sile. Sila privlačenja koja djeluje između bilo koja dva tijela ovisi o masama oba tijela; proporcionalan je proizvodu masa razmatranih tijela. Osim toga, silu gravitacije karakterizira činjenica da se pridržava zakona obrnuto proporcionalnog kvadratu udaljenosti. Druge sile mogu zavisiti od udaljenosti sasvim drugačije; poznate su mnoge takve sile.

Sva teška tijela međusobno doživljavaju gravitaciju, ova sila određuje kretanje planeta oko Sunca i satelita oko planeta. Teorija gravitacije - teorija koju je stvorio Newton, stajala je u kolijevci moderne nauke. Još jedna teorija gravitacije koju je razvio Ajnštajn je najveće dostignuće teorijske fizike 20. veka. Tokom vekova razvoja čovečanstva, ljudi su posmatrali fenomen uzajamnog privlačenja tela i merili njegovu veličinu; pokušali su da ovu pojavu stave na uslugu, da nadmaše njen uticaj i, konačno, vrlo nedavno, da je izračunaju sa izuzetnom preciznošću tokom prvih koraka duboko u Univerzum

Nadaleko je poznata priča da je otkriće Newtonovog zakona univerzalne gravitacije uzrokovano padom jabuke sa drveta. Ne znamo koliko je ova priča pouzdana, ali ostaje činjenica da je pitanje: „Zašto Mjesec ne pada na Zemlju?“ zanimalo Newtona i dovelo ga do otkrića zakona univerzalne gravitacije. Zovu se i sile univerzalne gravitacije gravitacioni.

Zakon gravitacije

Newtonova zasluga nije samo u njegovoj briljantnoj pretpostavci o međusobnom privlačenju tijela, već i u tome što je uspio pronaći zakon njihove interakcije, odnosno formulu za izračunavanje sile gravitacije između dva tijela.

Zakon univerzalne gravitacije kaže: bilo koja dva tijela se privlače jedno prema drugom silom koja je direktno proporcionalna masi svakog od njih i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih

Newton je izračunao ubrzanje koje je Mjesecu prenijela Zemlja. Ubrzanje tijela koja slobodno padaju na površini zemlje je 9,8 m/s 2. Mjesec je udaljen od Zemlje na udaljenosti od oko 60 Zemljinih radijusa. Stoga će, smatra Newton, ubrzanje na ovoj udaljenosti biti: . Mjesec, koji pada takvim ubrzanjem, trebao bi se približiti Zemlji u prvoj sekundi za 0,27 / 2 = 0,13 cm

Ali, Mesec se, osim toga, kreće po inerciji u pravcu trenutne brzine, tj. duž prave tangente u datoj tački na njenu orbitu oko Zemlje (slika 1). Krećući se po inerciji, Mesec bi se od Zemlje trebao udaljiti, kako računica pokazuje, za jednu sekundu za 1,3 mm. Naravno, ne opažamo takvo kretanje, u kojem bi se u prvoj sekundi Mjesec kretao po poluprečniku do centra Zemlje, a u drugoj sekundi - tangencijalno. Oba pokreta se kontinuirano zbrajaju. Mjesec se kreće duž zakrivljene linije blizu kruga.

Razmotrimo eksperiment koji pokazuje kako sila privlačenja koja djeluje na tijelo pod pravim uglom u odnosu na smjer kretanja inercijom pretvara pravolinijsko kretanje u krivolinijsko (slika 2). Lopta, skotrljajući se iz nagnutog žlijeba, po inerciji nastavlja da se kreće pravolinijski. Ako stavite magnet sa strane, tada je pod utjecajem sile privlačenja na magnet, putanja lopte zakrivljena.

Koliko god se trudili, ne možete baciti kuglu od plute tako da opisuje krugove u zraku, ali vezivanjem konca za nju možete natjerati da se lopta vrti u krug oko vaše ruke. Eksperiment (slika 3): uteg okačen na nit koja prolazi kroz staklenu cijev povlači konac. Sila zatezanja niti uzrokuje centripetalno ubrzanje, koje karakterizira promjenu linearne brzine u smjeru.

Mjesec se okreće oko Zemlje, držeći ga sila gravitacije. Čelično uže koje bi zamijenilo ovu silu trebalo bi imati prečnik od oko 600 km. Ali, uprkos tako ogromnoj sili privlačenja, Mjesec ne pada na Zemlju, jer ima početnu brzinu i, osim toga, kreće se po inerciji.

Znajući udaljenost od Zemlje do Mjeseca i broj okretaja Mjeseca oko Zemlje, Newton je odredio veličinu centripetalnog ubrzanja Mjeseca.

Pokazalo se isti broj - 0,0027 m / s 2

Zaustavite silu privlačenja Mjeseca prema Zemlji - i on će odjuriti pravolinijski u ponor svemira. Lopta će odletjeti tangencijalno (slika 3) ako se nit koja drži kuglicu tokom rotacije oko kruga prekine. U uređaju na slici 4, na centrifugalnoj mašini, samo spoj (navoj) drži kuglice u kružnoj orbiti. Kada se nit pokida, kuglice se raspršuju duž tangenta. Oku je teško uhvatiti njihovo pravolinijsko kretanje kada su bez veze, ali ako napravimo takav crtež (slika 5), ​​onda iz njega slijedi da će se kuglice kretati pravolinijski, tangencijalno na kružnicu.

Prestanite da se krećete po inerciji - i mesec bi pao na Zemlju. Pad bi trajao četiri dana, devetnaest sati, pedeset četiri minuta, pedeset sedam sekundi - tako je izračunao Njutn.

Koristeći formulu zakona univerzalne gravitacije, moguće je odrediti kojom silom Zemlja privlači Mjesec: gdje G je gravitaciona konstanta, t 1 a m 2 su mase Zemlje i Mjeseca, r je udaljenost između njih. Zamjenom određenih podataka u formulu dobijamo vrijednost sile kojom Zemlja privlači Mjesec i ona iznosi približno 2 10 17 N

Zakon univerzalne gravitacije važi za sva tijela, što znači da Sunce privlači i Mjesec. Da računamo s kojom silom?

Masa Sunca je 300.000 puta veća od mase Zemlje, ali je udaljenost između Sunca i Mjeseca 400 puta veća od udaljenosti između Zemlje i Mjeseca. Dakle, u formuli će se brojilac povećati za 300.000 puta, a imenilac - za 400 2, odnosno 160.000 puta. Gravitaciona sila će biti skoro duplo veća.

Ali zašto mjesec ne pada na sunce?

Mjesec pada na Sunce na isti način kao i na Zemlju, odnosno samo toliko da ostane na približno istoj udaljenosti, okrećući se oko Sunca.

Zemlja se okreće oko Sunca zajedno sa svojim satelitom - Mjesecom, što znači da se i Mjesec okreće oko Sunca.

Postavlja se sljedeće pitanje: Mjesec ne pada na Zemlju, jer se, imajući početnu brzinu, kreće po inerciji. Ali prema trećem Newtonovom zakonu, sile kojima dva tijela djeluju jedno na drugo jednake su po veličini i suprotno usmjerene. Dakle, kojom silom Zemlja privlači Mjesec k sebi, istom silom Mjesec privlači Zemlju. Zašto Zemlja ne padne na Mesec? Ili se okreće i oko mjeseca?

Činjenica je da se i Mjesec i Zemlja okreću oko zajedničkog centra mase, ili, pojednostavljeno, možemo reći, oko zajedničkog centra gravitacije. Prisjetite se iskustva s loptama i centrifugalnom mašinom. Masa jedne od kuglica je dvostruko veća od mase druge. Da bi kuglice povezane navojem tokom rotacije ostale u ravnoteži u odnosu na os rotacije, njihove udaljenosti od ose, odnosno centra rotacije, moraju biti obrnuto proporcionalne masama. Tačka ili centar oko kojeg se ove kuglice okreću naziva se centar mase dvije lopte.

Treći Newtonov zakon nije narušen u eksperimentu s kuglicama: sile kojima se kuglice međusobno povlače prema zajedničkom centru mase su jednake. U sistemu Zemlja-Mjesec, zajednički centar mase se okreće oko Sunca.

Može li sila kojom Zemlja privlači Lu pa, nazovite tezinu mjeseca?

br. Težinom tijela nazivamo silu uzrokovanu privlačenjem Zemlje, kojom tijelo pritiska na neki oslonac: na primjer vagu ili rasteže oprugu dinamometra. Ako stavite postolje ispod Mjeseca (sa strane okrenute prema Zemlji), Mjesec neće vršiti pritisak na njega. Mjesec neće rastegnuti oprugu dinamometra, ako je mogu objesiti. Cjelokupno djelovanje sile privlačenja Mjeseca od strane Zemlje izražava se samo u održavanju Mjeseca u orbiti, u davanju centripetalnog ubrzanja na njega. Za Mjesec se može reći da je u odnosu na Zemlju bestežinski na isti način kao što su objekti u svemirskom brodu-satelitu bestežinski kada motor prestane da radi i na brod djeluje samo sila privlačenja prema Zemlji, ali ova sila se ne može nazvati težinom. Svi predmeti koje astronauti puste iz ruku (olovka, notes) ne padaju, već slobodno lebde unutar kabine. Sva tijela na Mjesecu, u odnosu na Mjesec, naravno su teška i pasti će na njegovu površinu ako ih nešto ne drži, ali u odnosu na Zemlju ova tijela će biti bestežinska i ne mogu pasti na Zemlju.

Postoji li u njemu centrifugalna sila sistem Zemlja-Mjesec, na šta utiče?

U sistemu Zemlja-Mjesec, sile međusobnog privlačenja Zemlje i Mjeseca su jednake i suprotno usmjerene, odnosno prema centru mase. Obje ove sile su centripetalne. Ovdje nema centrifugalne sile.

Udaljenost od Zemlje do Mjeseca je otprilike 384.000 km. Odnos mase Meseca i mase Zemlje je 1/81. Stoga će udaljenosti od centra mase do centara Mjeseca i Zemlje biti obrnuto proporcionalne ovim brojevima. Podjela 384.000 km sa 81, dobijamo otprilike 4.700 km. Dakle, centar mase je na udaljenosti od 4700 km od centra zemlje.

Poluprečnik Zemlje je oko 6400 km. Dakle, centar mase sistema Zemlja-Mjesec leži unutra globus. Stoga, ako ne težite preciznosti, možete govoriti o revoluciji Mjeseca oko Zemlje.

Lakše je letjeti sa Zemlje na Mjesec ili sa Mjeseca na Zemlju, jer Poznato je da da bi raketa postala vještački satelit Zemlje, mora joj se dati početna brzina ≈ 8 km/s. Da bi raketa napustila sferu gravitacije Zemlje potrebna je takozvana druga kosmička brzina, jednaka 11,2 km/s Da biste lansirali rakete s Mjeseca, potrebna vam je manja brzina. gravitacija na Mesecu je šest puta manja nego na Zemlji.

Tijela unutar rakete postaju bestežinska od trenutka kada motori prestanu raditi i kada će raketa slobodno letjeti u orbiti oko Zemlje, dok se nalazi u Zemljinom gravitacionom polju. U slobodnom letu oko Zemlje, i satelit i svi objekti u njemu u odnosu na centar mase Zemlje kreću se istim centripetalnim ubrzanjem i stoga su bestežinski.

Kako su se kuglice koje nisu povezane niti kretale na centrifugalnoj mašini: duž poluprečnika ili tangente na kružnicu? Odgovor zavisi od izbora referentnog sistema, odnosno u odnosu na koje referentno telo ćemo razmatrati kretanje loptica. Ako uzmemo površinu stola kao referentni sistem, tada se kuglice kreću duž tangenta na kružnice koje opisuju. Ako uzmemo sam rotirajući uređaj kao referentni sistem, tada se kuglice kreću duž radijusa. Bez specificiranja referentnog sistema, pitanje kretanja uopšte nema smisla. Kretati se znači kretati se u odnosu na druga tijela, i nužno moramo naznačiti u odnosu na koja.

Oko čega se okreće mjesec?

Ako uzmemo u obzir kretanje u odnosu na Zemlju, onda se Mjesec okreće oko Zemlje. Ako se Sunce uzme kao referentno tijelo, onda je ono oko Sunca.

Da li bi se Zemlja i Mjesec mogli sudariti? Njihov op delovi oko sunca se seku, i to ni jednom .

Naravno da ne. Sudar je moguć samo ako Mjesečeva orbita u odnosu na Zemlju siječe Zemlju. Sa položajem Zemlje ili Meseca u tački preseka prikazanih orbita (u odnosu na Sunce), rastojanje između Zemlje i Meseca je u proseku 380.000 km. Da bismo ovo bolje razumjeli, nacrtajmo sljedeće. Zemljina orbita je prikazana kao luk kruga poluprečnika 15 cm (poznato je da je udaljenost od Zemlje do Sunca 150.000.000 km). Na luku jednakom dijelu kruga (mjesečna putanja Zemlje) zabilježio je pet tačaka na jednakim udaljenostima, računajući one krajnje. Ove tačke će biti centri lunarnih orbita u odnosu na Zemlju u uzastopnim kvartalima mjeseca. Radijus lunarnih orbita ne može se nacrtati u istoj skali kao Zemljina orbita, jer bi bio premali. Da biste nacrtali mjesečeve orbite, potrebno je povećati odabranu skalu za oko deset puta, tada će polumjer mjesečeve orbite biti oko 4 mm. Poslije toga označio je položaj mjeseca u svakoj orbiti, počevši od punog mjeseca, i povezao označene tačke glatkom isprekidanom linijom.

Glavni zadatak je bio razdvojiti referentna tijela. U eksperimentu s centrifugalnom mašinom, oba referentna tijela se istovremeno projektuju na ravan stola, pa je vrlo teško fokusirati se na jedno od njih. Ovako smo riješili naš problem. Ravnilo od debelog papira (može se zamijeniti trakom od lima, pleksiglasa i sl.) poslužit će kao štap po kojem klizi kartonski krug nalik lopti. Krug je dupli, zalijepljen po obodu, ali na dvije dijametralno suprotne strane nalaze se prorezi kroz koje je provučen ravnalo. Rupe se prave duž ose ravnala. Referentna tijela su ravnalo i list praznog papira koji smo dugmadima pričvrstili za list šperploče kako ne bi pokvarili sto. Stavljajući ravnalo na iglu, kao na osovinu, zabili su iglu u šperploču (slika 6). Kada okrenete ravnalo na jednakih uglova ispostavilo se da su uzastopno locirane rupe na jednoj pravoj liniji. Ali kada se ravnalo okrenulo, po njemu je klizio kartonski krug, čiji su uzastopni položaji morali biti označeni na papiru. U tu svrhu napravljena je i rupa u središtu kruga.

Svakim okretanjem ravnala, vrhom olovke na papiru je označen položaj centra kruga. Kada je lenjir prošao kroz sve unapred planirane pozicije, lenjir je uklonjen. Povezivanjem oznaka na papiru osigurali smo da se središte kruga pomiče u odnosu na drugo referentno tijelo pravolinijski, odnosno tangentno na početnu kružnicu.

Ali dok sam radio na uređaju, napravio sam nekoliko zanimljiva otkrića. Prvo, ravnomjernom rotacijom štapa (ravnala), lopta (krug) se kreće duž njega ne ravnomjerno, već ubrzano. Po inerciji, tijelo se mora kretati jednoliko i pravolinijski - to je zakon prirode. Ali da li se naša lopta kretala samo po inerciji, odnosno slobodno? Ne! Gurnuo ga je štap i dao mu ubrzanje. To će svima biti jasno ako se okrenemo crtežu (slika 7). Na horizontalnoj liniji (tangenta) po tačkama 0, 1, 2, 3, 4 pozicije lopte su označene ako se kretala potpuno slobodno. Odgovarajući položaji poluprečnika sa istim numeričkim oznakama pokazuju da se lopta kreće ubrzano. Lopta se ubrzava elastičnom silom štapa. Osim toga, trenje između lopte i šipke opire se kretanju. Ako pretpostavimo da je sila trenja jednaka sili koja daje ubrzanje lopti, kretanje lopte duž štapa mora biti ravnomjerno. Kao što se može vidjeti sa slike 8, kretanje lopte u odnosu na papir na stolu je krivolinijsko. Na časovima crtanja rečeno nam je da se takva kriva naziva "Arhimedova spirala". Po takvoj krivulji se u nekim mehanizmima iscrtava profil bregasta kada žele uniformu rotaciono kretanje pretvaraju se u ravnomjerno translacijsko kretanje. Ako su dvije takve krivulje pričvršćene jedna na drugu, onda će ekscentrić dobiti oblik u obliku srca. Ujednačenom rotacijom dijela ovog oblika, štap naslonjen na njega izvršit će kretanje naprijed-nazad. Napravio sam model takvog brega (sl. 9) i model mehanizma za ravnomjerno namotavanje niti na bobinu (sl. 10).

Nisam napravio nikakva otkrića tokom zadatka. Ali sam puno naučio dok sam pravio ovaj dijagram (slika 11). Bilo je potrebno pravilno odrediti položaj Mjeseca u njegovim fazama, razmisliti o smjeru kretanja Mjeseca i Zemlje u njihovim orbitama. Ima netačnosti na crtežu. Sad ću pričati o njima. Na odabranoj skali, zakrivljenost lunarne orbite je pogrešno prikazana. Uvek mora biti konkavna u odnosu na Sunce, tj. centar zakrivljenosti mora biti unutar orbite. Osim toga, nema 12 lunarnih mjeseci u godini, već više. Ali jednu dvanaestinu kruga je lako konstruisati, pa sam uslovno pretpostavio da u godini ima 12 lunarnih meseci. I, konačno, nije sama Zemlja ta koja se okreće oko Sunca, već zajednički centar mase sistema Zemlja-Mjesec.

Zaključak

Jedan od najjasnijih primjera dostignuća nauke, jedan od dokaza neograničene prepoznatljivosti prirode bilo je otkriće planete Neptun proračunima - "na vrhu pera".

Uran - planetu nakon Saturna, koja se vekovima smatrala najudaljenijom od planeta, otkrio je V. Herschel krajem 18. veka. Uran je jedva vidljiv golim okom. Do 40-ih godina XIX vijeka. tačna zapažanja su pokazala da Uran jedva skreće sa puta kojim bi trebao da ide, "uzimajući u obzir perturbacije sa svih poznatih planeta. Dakle, teorija kretanja nebeska tela, tako strog i precizan, stavljen je na probu.

Le Verrier (u Francuskoj) i Adams (u Engleskoj) sugerirali su da ako perturbacije sa poznatih planeta ne objašnjavaju devijaciju u kretanju Urana, to znači da na njega djeluje privlačenje još nepoznatog tijela. Gotovo istovremeno su izračunali gdje bi iza Urana trebalo biti nepoznato tijelo koje svojim privlačenjem proizvodi ova odstupanja. Izračunali su orbitu nepoznate planete, njenu masu i naznačili mjesto na nebu gdje je nepoznata planeta trebala biti u datom trenutku. Ova planeta je pronađena u teleskopu na mjestu koje su oni naznačili 1846. godine. Zvala se Neptun. Neptun nije vidljiv golim okom. Dakle, neslaganje između teorije i prakse, koje je izgledalo kao da potkopava autoritet materijalističke nauke, dovelo je do njenog trijumfa.

Bibliografija:

1. M.I. Bludov - Razgovori iz fizike, prvi dio, drugo izdanje, prerađeno, Moskva "Prosvjeta" 1972.

2. B.A. Voroncov-veljamov - Astronomija! Razred 1, 19. izdanje, Moskva "Prosvetljenje" 1991.

3. A.A. Leonovič - Poznajem svet, Fizika, Moskva AST 1998.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Fizika 9 razred, Izdavačka kuća Drofa 1999.

5. Ya.I. Perelman - Zabavna fizika, knjiga 2, 19. izdanje, Izdavačka kuća Nauka, Moskva 1976.

Tutoring

Trebate pomoć u učenju teme?

Naši stručnjaci će savjetovati ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite prijavu naznačivši temu upravo sada kako biste saznali o mogućnosti dobivanja konsultacija.

Prema Newtonovom zakonu univerzalne gravitacije, svi materijalni objekti se privlače jedan prema drugom, sa silom koja je direktno proporcionalna proizvodu njihovih masa i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između njih. Pa, ne razmišljaj previše. Znam kako ne voliš to da radiš. Zatim ću sve detaljno objasniti! Dakle, imajte na umu da kada odskačete, Zemlja vas vuče nazad, isto se dešava i sa Zemljom, i vi je vučete prema sebi. Ali to nije primetno, jer je vaša masa zanemarljiva u odnosu na masu Zemlje!
Sada uklonimo sve: vazduh, Sunce, satelite, druge sisteme i objekte svemira. Ostavimo samo eksperimentalne Mjesec i Zemlju!


Mislite li da će se u takvom idealnom sistemu Mjesec sudariti sa Zemljom?
Pa u principu tako i treba da se desi, na osnovu gore navedenog zakona, Zemlja mora da privuče Mesec k sebi, Mesec mora da privuče Zemlju sebi, i oni će se ujediniti u jednu stvar! Ali ovo se ne dešava! Nešto se meša! Hajde sada da me dodamo u naš sistem! Pa, radi jasnoće, dajmo mi kamen u ruku! (tako bi trebalo da bude)


Primetite da sam već na Zemlji, uvučen sam i ne mogu da se otkačim od nje! I kamen u mojoj ruci i dalje poseže za Zemljom, ali ne dam da ga povuku... Likujem nad Zemljom.
Zato eksperimentirajte:
Lansiram kamen svom snagom duž površine Zemlje!


Preleti neku daljinu i odleti, s radošću, do drugog Solarni sistem, da ga podmukla Zemlja nije počela privlačiti. Nije mogao odoljeti ovom zakonu univerzalne gravitacije. Od čega je Njutn patio. Sigurno mu je jabuka dobro napala! Tako da on...
Sada lansiram ovaj kamen još većom snagom... Pa, ukratko, svom silinom kojom sam ispalio!


Obišao je skoro više od polovine Zemlje. Ali ipak, Zemlja se pokazala jačom i ipak ga je povukla!
A šta mislite...
Neću se odmarati na ovome, sada sam lansirao kamen brzinom od skoro 8000 m / s.
Kamen doleti sebi i pomisli: "Konačno se udaljavam sa ove velike planete... Ili ne?... AAAAAAAAA Ona me opet privlači k sebi...!"


Prije nego što sam stigao da se osvrnem, moj kamen leti na potiljak... A ako se sagnem? ... Očigledno će letjeti dalje u sljedećem kolu!
Ostaje samo da kamenu damo drugi kosmički i videćemo...


...Kao što će kamen napustiti orbitu i eventualno Sunčev sistem, ako ga niko drugi, naravno, ne privuče!
To je to!
Sunce je ovdje i nema veze s tim! I Mjesec je isti kamen, i ako ga usporite, sigurno će pasti na Zemlju!

Ovdje sam odlučio napraviti izbor odgovora na najzahtjevnija pitanja o Mjesecu. Pišite nova pitanja i svoje odgovore u komentarima na dnu stranice!

1. Zašto mjesec ne padne na zemlju?

Iz istog razloga zbog kojeg sve planete ne padaju u Sunce - centrifugalna sila koja se javlja kada se Mjesec kreće oko Zemlje kompenzira gravitacijsku silu između Zemlje i Mjeseca. Ali ako se Mjesec zaustavi u odnosu na Zemlju, on će pasti.

2. Sunce vuče Mjesec 2,2 puta jače od Zemlje. Zašto Mjesec ne odleti od Zemlje prema Suncu?

To je zato što se Mjesec i Zemlja kreću zajedno u orbiti oko Sunca, a centrifugalna sila stvorena kretanjem Mjeseca oko Sunca kompenzira gravitacijsku silu Sunca. Ako se, na primjer, Zemlja ukloni, Mjesec će se okretati oko Sunca u gotovo istoj orbiti u kojoj se okreće sa Zemljom oko Sunca.

3. Mjesec se godišnje udaljava od Zemlje za oko 4 cm. Možda je to zbog činjenice da Sunce privlači Mjesec jače od Zemlje?

Ne sigurno na taj način. Uklanjanje Mjeseca sa Zemlje posljedica je plimnog ubrzanja. Značenje fenomena je sljedeće. Zemlja se okreće oko svoje ose za period od 24 sata, dok se Mjesec okreće oko Zemlje za period od 27,3 dana. Kao rezultat toga, Zemljino gravitaciono polje gura Mjesec (pojedini dijelovi Zemlje koja se brzo okreće vuku za sobom Mjesec koji sporo leti), odnosno daje svoju energiju kretanju Mjeseca oko Zemlje. Ova energija ubrzava Mjesec, što znači da podiže svoju orbitu.

4. I šta, Mjesec će tada potpuno odletjeti sa Zemlje?

Neće daleko letjeti :) Uzimajući energiju Zemljine rotacije da podigne svoju orbitu, Mjesec usporava rotaciju Zemlje. Zbog toga Zemlja usporava rotaciju oko svoje ose i geostacionarna orbita (tj. orbita u kojoj je brzina satelita iznad planete jednaka brzini rotacije planete) Zemlje raste. Na kraju će Mesec biti u geostacionarnoj orbiti i doći će do fenomena pune sinhronizacije u kojoj će Mesec i Zemlja gledati jedan drugog samo sa jedne strane. Ovo je stabilno stanje i trajaće milijardama godina. I tek u veoma dalekoj budućnosti, uticaj našeg Sunca (ili nekog drugog objekta) može usporiti međusobnu rotaciju para Mesec-Zemlja i Mesec će pasti na Zemlju.

5. Jesu li Amerikanci bili na Mjesecu ili ne?

Mjesec bi momentalno pao na Zemlju da miruje. Ali Mjesec ne stoji mirno, on se okreće oko Zemlje.

Možete se i sami uvjeriti izvođenjem jednostavnog eksperimenta. Zavežite konac za gumicu i počnite je odmotavati. Gumica na niti će vam bukvalno izbiti iz ruke, ali je konac neće pustiti. Sada prestani da se okrećeš. Gumica će odmah otpasti.

Još ilustrativnija analogija je panoramski točak. Ljudi ne ispadaju iz ove vrteške kada su na najvišoj tački, iako su naopačke, jer je centrifugalna sila koja ih gura prema van (vuče prema sjedištu) veća od Zemljine gravitacije. Brzina rotacije panoramskog točka je posebno izračunata, a da je centrifugalna sila manja od sile gravitacije Zemlje, završilo bi se katastrofalno – ljudi bi ispadali iz svojih kabina.

Isto važi i za Mesec. Sila koja sprečava da Mesec "pobegne" dok se okreće je Zemljina gravitacija. A sila koja sprječava da Mjesec padne na Zemlju je centrifugalna sila koja se javlja kada Mjesec rotira oko Zemlje. Kružeći oko Zemlje, Mjesec se kreće u orbiti brzinom od 1 km/s, odnosno dovoljno sporo da ne napusti svoju orbitu i „odleti“ u svemir, ali i dovoljno brzo da ne padne na Zemlju.

Između ostalog...

Iznenadit ćete se, ali u stvari Mjesec ... se udaljava od Zemlje brzinom od 3-4 cm godišnje! Kretanje Mjeseca oko Zemlje može se zamisliti kao spirala koja se polako odmotava. Razlog za takvu putanju Mjeseca je Sunce, koje privlači Mjesec 2 puta jače od Zemlje.

Zašto onda mjesec ne pada na sunce? Ali zato što se Mjesec, zajedno sa Zemljom, okreće, naizmjence, oko Sunca, a privlačno djelovanje Sunca se bez traga troši na neprestano prenošenje oba ova tijela sa direktne putanje na zakrivljenu orbitu.