Γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει από τον ουρανό. Γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει στη γη; Χρειάζεστε βοήθεια σε ένα θέμα

Συνάφεια:

Στις 12 Απριλίου, η χώρα μας θυμάται ένα μεγαλειώδες γεγονός - μια επανδρωμένη πτήση στο διάστημα. Στα μαθήματα συζητήσαμε επίσης το θέμα του χώρου, ζωγραφίσαμε εικόνες. Και ο δάσκαλος μας ζήτησε να ετοιμάσουμε ενδιαφέρουσες αναφορές για το διάστημα. Ως εκ τούτου, επέλεξα το συγκεκριμένο θέμα, μιας και με ενδιαφέρει ο ίδιος. Και την παραμονή αυτής της γιορτής της Ημέρας Κοσμοναυτικής, αυτό είναι σχετικό για εμάς, νομίζω ότι θα σας ενδιαφέρει και εσάς.

Οι υποθέσεις μου:

Στο σπίτι έβγαλα την εγκυκλοπαίδεια «Ουράνια Σώματα» και άρχισα να διαβάζω. Τότε αναρωτήθηκα, μήπως το φεγγάρι θα μπορούσε να πέσει πάνω μας; Απάντησα ότι, πιθανότατα, η Σελήνη θα έπεφτε αν πλησίαζε τη Γη. Ή ίσως κάτι την κρατά με τη Γη, ώστε να μην πέσει και να μην πετάξει μακριά.

Σκοπός και στόχοι της εργασίας μου:

Αποφάσισα να μελετήσω τη βιβλιογραφία λεπτομερέστερα, πώς σχηματίστηκε η Σελήνη, πώς επηρεάζει τη Γη, τι τη συνδέει με τη Γη και γιατί η Σελήνη δεν πετάει στο διάστημα και δεν πέφτει στη Γη. Και να τι ανακάλυψα.

Εισαγωγή

Στην αστρονομία, δορυφόρος είναι ένα σώμα που περιστρέφεται γύρω από ένα μεγάλο σώμα και συγκρατείται από τη δύναμη της έλξης του. Η Σελήνη είναι ο δορυφόρος της Γης. Η Γη είναι δορυφόρος του Ήλιου. Η Σελήνη είναι ένα σκληρό, ψυχρό, σφαιρικό ουράνιο σώμα, το οποίο είναι 4 φορές μικρότερο από τη Γη.

Η Σελήνη είναι το πλησιέστερο ουράνιο σώμα στη Γη. Αν ήταν δυνατόν, τότε ένας τουρίστας θα περπατούσε στο φεγγάρι για 40 χρόνια

Το σύστημα Γης-Σελήνης είναι μοναδικό στο ηλιακό σύστημα, αφού κανένας πλανήτης δεν έχει τόσο μεγάλο δορυφόρο. Η Σελήνη είναι ο μόνος δορυφόρος της Γης.

Είναι καλύτερα ορατό με γυμνό μάτι από οποιονδήποτε πλανήτη μέσω τηλεσκοπίου. Ο δορυφόρος μας είναι γεμάτος με πολλά μυστήρια.

Το φεγγάρι είναι μέχρι στιγμής το μόνο κοσμικό σώμα που έχει επισκεφθεί ο άνθρωπος. Η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη με τον ίδιο τρόπο που η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο (βλ. Εικ. 1).

Η απόσταση μεταξύ των κέντρων της Σελήνης και της Γης είναι περίπου 384467 km.

Πώς μοιάζει το φεγγάρι;

Η Σελήνη δεν μοιάζει καθόλου με τη Γη. Δεν υπάρχει αέρας, νερό, ζωή. Η συγκέντρωση των αερίων κοντά στην επιφάνεια του φεγγαριού ισοδυναμεί με βαθύ κενό. Λόγω της έλλειψης ατμόσφαιρας, οι ζοφερές σκονισμένες εκτάσεις του θερμαίνονται έως + 120 ° C κατά τη διάρκεια της ημέρας και παγώνουν τη νύχτα ή απλώς στη σκιά έως - 160 ° C. Ο ουρανός στο φεγγάρι είναι πάντα μαύρος, ακόμα και κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ο τεράστιος δίσκος της Γης φαίνεται από τη Σελήνη περισσότερες από 3,5 φορές από τη Σελήνη από τη Γη, και κρέμεται σχεδόν ακίνητος στον ουρανό (βλ. Εικ. 2).

Ολόκληρη η επιφάνεια του φεγγαριού είναι διάτρητη με χοάνες, που ονομάζονται κρατήρες. Μπορείτε να τα δείτε κοιτάζοντας το φεγγάρι σε μια καθαρή νύχτα. Μερικοί κρατήρες είναι τόσο μεγάλοι που θα μπορούσαν να χωρέσουν σε μια τεράστια πόλη. Υπάρχουν δύο κύριες επιλογές για το σχηματισμό κρατήρων - ηφαιστειακός και μετεωρίτης.

Η επιφάνεια της Σελήνης μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: πολύ παλιό ορεινό έδαφος (σεληνιακή ηπειρωτική χώρα) και σχετικά λείες και νεότερες σεληνιακές θάλασσες.

Οι σεληνιακές θάλασσες, που αποτελούν περίπου το 16% της συνολικής επιφάνειας του φεγγαριού, είναι τεράστιοι κρατήρες που προκύπτουν από συγκρούσεις με ουράνια σώματα που αργότερα πλημμύρισαν με υγρή λάβα. Στις σεληνιακές θάλασσες δόθηκαν ονόματα: η Θάλασσα των Κρίσεων, η Θάλασσα της Αφθονίας, η Θάλασσα της Ηρεμίας, η Θάλασσα των Βροχών, η Θάλασσα των Σύννεφων, η Θάλασσα της Μόσχας και άλλα .

Σε σύγκριση με τη Γη, η Σελήνη είναι πολύ μικρή. Η ακτίνα της σελήνης είναι 1738 km, ο όγκος της σελήνης είναι το 2% του όγκου της Γης και η περιοχή είναι περίπου 7,5%

Πώς σχηματίστηκε η Σελήνη;

Η Σελήνη και η Γη έχουν σχεδόν την ίδια ηλικία. Εδώ είναι μια από τις εκδοχές του σχηματισμού της σελήνης.

1. Λίγο μετά το σχηματισμό της Γης, ένα τεράστιο ουράνιο σώμα έπεσε πάνω της.

2. Από την πρόσκρουση θρυμματίστηκε σε πολλά θραύσματα.

3. Υπό την επίδραση της βαρύτητας (έλξης) της Γης, τα θραύσματα άρχισαν να περιστρέφονται γύρω από αυτήν.

4. Με την πάροδο του χρόνου, τα θραύσματα συγκεντρώθηκαν και από αυτά σχηματίστηκε η Σελήνη.

Φάσεις της Σελήνης

Το φεγγάρι αλλάζει την όψη του κάθε μέρα. Πρώτα, ένα στενό μισοφέγγαρο, μετά η Σελήνη παχαίνει και μετά από λίγες μέρες γίνεται στρογγυλή. Για λίγες μέρες ακόμα, η πανσέληνος σταδιακά μικραίνει και γίνεται ξανά σαν δρεπάνι. Η ημισέληνος συχνά ονομάζεται μήνας. Εάν το δρεπάνι είναι στραμμένο με κυρτότητα προς τα αριστερά, όπως το γράμμα "C", τότε η Σελήνη λέγεται ότι "γερνάει". Μετά από 14 ημέρες και 19 ώρες μετά την πανσέληνο, ο παλιός μήνας θα εξαφανιστεί εντελώς. Το φεγγάρι δεν φαίνεται. Αυτή η φάση της σελήνης ονομάζεται «νέα σελήνη». Στη συνέχεια, σταδιακά, η Σελήνη από ένα στενό μισοφέγγαρο που στρίβει προς τα δεξιά γυρίζει ξανά στην πανσέληνο.

Για να «μεγαλώσει» ξανά το φεγγάρι, απαιτείται το ίδιο χρονικό διάστημα: 14 ημέρες και 19 ώρες. Η αλλαγή της όψης της σελήνης, δηλ. η αλλαγή των σεληνιακών φάσεων, από πανσέληνο σε πανσέληνο, συμβαίνει κάθε τέσσερις εβδομάδες, πιο συγκεκριμένα για 29 και μισή ημέρες. Αυτός είναι ένας σεληνιακός μήνας. Χρησιμοποίησε ως βάση για τη σύνταξη του σεληνιακού ημερολογίου. Κατά τη διάρκεια της πανσελήνου, το φεγγάρι στρέφεται προς τη Γη με τη φωτισμένη πλευρά και κατά τη νέα σελήνη, τη μη φωτισμένη πλευρά. Γυρίζοντας γύρω από τη Γη, το φεγγάρι στρέφεται προς αυτήν είτε ως πλήρως φωτισμένη επιφάνεια, είτε ως μερικώς φωτισμένη επιφάνεια, είτε ως σκοτεινή. Γι’ αυτό και η εμφάνιση της Σελήνης αλλάζει συνεχώς κατά τη διάρκεια του μήνα.

Άμπωτη και ροή

Οι βαρυτικές δυνάμεις μεταξύ της Γης και της Σελήνης προκαλούν μερικά ενδιαφέροντα αποτελέσματα. Το πιο γνωστό από αυτά είναι οι παλίρροιες της θάλασσας. Η διαφορά μεταξύ των επιπέδων της υψηλής και της άμπωτης παλίρροιας στους ανοιχτούς χώρους του ωκεανού είναι μικρή και ανέρχεται σε 30–40 εκ. Ωστόσο, κοντά στην ακτή, λόγω της εισβολής ενός παλιρροιακού κύματος σε συμπαγή βυθό, το παλιρροϊκό κύμα αυξάνεται το ύψος του με τον ίδιο τρόπο όπως τα συνηθισμένα κύματα ανέμου του σερφ.

Δεδομένης της φοράς περιστροφής της Σελήνης γύρω από τη Γη, είναι δυνατό να σχηματιστεί μια εικόνα του παλιρροϊκού κύματος που ακολουθεί τον ωκεανό. Το μέγιστο πλάτος ενός παλιρροϊκού κύματος στη Γη παρατηρείται στον κόλπο του Fundy στον Καναδά και είναι 18 μέτρα.

Εξερεύνηση σελήνης

Το φεγγάρι έχει τραβήξει την προσοχή των ανθρώπων από την αρχαιότητα. Η εφεύρεση των τηλεσκοπίων κατέστησε δυνατή τη διάκριση λεπτότερων λεπτομερειών του ανάγλυφου (σχήμα επιφάνειας) της Σελήνης. Ένας από τους πρώτους σεληνιακούς χάρτες συντάχθηκε από τον Giovanni Riccioli το 1651, έδωσε επίσης ονόματα σε μεγάλες σκοτεινές περιοχές, αποκαλώντας τις «θάλασσες», τις οποίες χρησιμοποιούμε ακόμα και σήμερα. Το 1881 ο Jules Janssen συνέταξε έναν λεπτομερή «Φωτογραφικό Άτλαντα της Σελήνης».

Με την έλευση της διαστημικής εποχής, οι γνώσεις μας για το φεγγάρι έχουν αυξηθεί σημαντικά. Η Σελήνη επισκέφτηκε για πρώτη φορά το σοβιετικό διαστημόπλοιο Luna-2 στις 13 Σεπτεμβρίου 1959.

Για πρώτη φορά, ήταν δυνατό να δούμε την μακρινή πλευρά της Σελήνης το 1959, όταν ο σοβιετικός σταθμός Luna-3 πέταξε από πάνω της και φωτογράφισε μέρος της επιφάνειάς της αόρατο από τη Γη.

Το αμερικανικό πρόγραμμα επανδρωμένης πτήσης στο φεγγάρι ονομαζόταν «Απόλλων».

Η πρώτη προσγείωση έγινε στις 20 Ιουλίου 1969 και ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε το πόδι του στην επιφάνεια του φεγγαριού ήταν ο Αμερικανός Νιλ Άρμστρονγκ. Έξι αποστολές έχουν επισκεφθεί τη Σελήνη, αλλά η τελευταία φορά ήταν το 1972, αφού οι αποστολές είναι πολύ ακριβές. Κάθε φορά, δύο άτομα προσγειώθηκαν σε αυτό, οι οποίοι περνούσαν έως και τρεις ημέρες στο φεγγάρι. Αυτήν τη στιγμή ετοιμάζονται νέες αποστολές.

Γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει στη γη;

Το φεγγάρι θα έπεφτε αμέσως στη Γη αν ήταν ακίνητο. Όμως η Σελήνη δεν μένει ακίνητη, περιστρέφεται γύρω από τη Γη.

Όταν πετάμε ένα αντικείμενο όπως ένα μπαλάκι του τένις, η βαρύτητα το τραβάει προς το κέντρο της γης. Ακόμη και ένα μπαλάκι του τένις που ρίχνεται με μεγάλη ταχύτητα θα εξακολουθεί να πέφτει στο έδαφος, αλλά η εικόνα θα αλλάξει εάν το αντικείμενο είναι πολύ πιο μακριά και κινείται πολύ πιο γρήγορα.

Η εμπειρία μου:

Έκανα αυτή την ερώτηση στον μπαμπά μου και μου την εξήγησε με ένα απλό παράδειγμα. Δέσαμε μια συνηθισμένη γόμα σε μια κλωστή. Φανταστείτε ότι είστε η Γη και η γόμα είναι το φεγγάρι και αρχίστε να το περιστρέφετε. Η γόμα στο νήμα θα ξεφύγει κυριολεκτικά από το χέρι σας, αλλά η κλωστή δεν θα την αφήσει να φύγει. Το φεγγάρι είναι τόσο μακριά και κινείται τόσο γρήγορα που δεν πέφτει ποτέ προς την ίδια κατεύθυνση. Ακόμη και πέφτοντας συνεχώς, το φεγγάρι δεν θα πέσει ποτέ στη γη. Αντίθετα, κινείται γύρω από τη γη σε μια σταθερή διαδρομή.

Αν περιστρέψουμε τη γόμα πολύ δυνατά, η κλωστή θα σπάσει και αν την περιστρέψουμε αργά, η γόμα θα πέσει.

Συμπεραίνουμε: αν το φεγγάρι κινούνταν ακόμα πιο γρήγορα, τότε θα ξεπερνούσε τη βαρύτητα της γης και θα πετούσε μακριά στο διάστημα, αν το φεγγάρι κινούνταν πιο αργά, η βαρύτητα θα το τραβούσε προς τη γη. Αυτή η λεπτή ισορροπία βαρύτητας δημιουργεί αυτό που ονομάζουμε τροχιά, όπου το μικρότερο ουράνιο σώμα περιφέρεται συνεχώς γύρω από το μεγαλύτερο.

Η δύναμη που εμποδίζει τη Σελήνη να «φύγει μακριά» καθώς περιστρέφεται είναι η βαρύτητα της Γης. Και η δύναμη που εμποδίζει τη Σελήνη να πέσει στη Γη είναι η φυγόκεντρη δύναμη που εμφανίζεται όταν η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη.

Κυλώντας γύρω από τη Γη, η Σελήνη κινείται σε τροχιά με ταχύτητα 1 km / s, δηλαδή αρκετά αργά για να μην εγκαταλείψει την τροχιά της και «πετάξει μακριά» στο διάστημα, αλλά και αρκετά γρήγορα για να μην πέσει στη Γη.

Παρεμπιπτόντως...

Θα εκπλαγείτε, αλλά στην πραγματικότητα η Σελήνη ... απομακρύνεται από τη Γη με ταχύτητα 3-4 εκατοστών το χρόνο! Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη μπορεί να φανταστεί ως μια σπείρα που ξετυλίγεται αργά. Ο λόγος για μια τέτοια τροχιά της Σελήνης είναι ο Ήλιος, ο οποίος έλκει τη Σελήνη 2 φορές ισχυρότερα από τη Γη.

Γιατί τότε το φεγγάρι δεν πέφτει στον ήλιο; Επειδή όμως η Σελήνη, μαζί με τη Γη, περιστρέφεται, με τη σειρά της, γύρω από τον Ήλιο, και η ελκυστική δράση του Ήλιου ξοδεύεται χωρίς ίχνος στη συνεχή μεταφορά και των δύο αυτών σωμάτων από μια άμεση διαδρομή σε μια καμπύλη τροχιά.

- Η ίδια η Σελήνη δεν λάμπει, αντανακλά μόνο το φως του ήλιου που πέφτει πάνω της.

- Το φεγγάρι περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του σε 27 γήινες ημέρες. Την ίδια στιγμή κάνει μια περιστροφή γύρω από τη Γη.

- Το φεγγάρι, που περιστρέφεται γύρω από τη γη, μας βλέπει πάντα στη μία πλευρά, η πίσω πλευρά του παραμένει αόρατη σε εμάς.

- Το φεγγάρι, κινούμενο κατά μήκος της τροχιάς του, απομακρύνεται σταδιακά από τη Γη κατά περίπου 4 εκατοστά το χρόνο.

- Η δύναμη της βαρύτητας στη Σελήνη είναι 6 φορές μικρότερη από ό,τι στη Γη.

Επομένως, είναι πολύ πιο εύκολο για έναν πύραυλο να απογειωθεί από τη Σελήνη παρά από τη Γη.

Είναι πιθανό ότι σύντομα διαστημόπλοια θα εκτοξευθούν σε μακρινές διαπλανητικές πτήσεις όχι από τη Γη, αλλά από τη Σελήνη.

Από τις αρχές αυτού του αιώνα, η Κίνα έχει ανακοινώσει την ετοιμότητά της να εξερευνήσει το φεγγάρι, καθώς και να κατασκευάσει εκεί αρκετές επανδρωμένες σεληνιακές βάσεις. Μετά από αυτή τη δήλωση, οι διαστημικές οργανώσεις των κορυφαίων χωρών, και συγκεκριμένα οι ΗΠΑ (NASA) και η ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) ξεκίνησαν και πάλι τα διαστημικά τους προγράμματα.

Τι θα βγει από αυτό;

Ας δούμε το 2020. Ήταν για φέτος που ο Τζορτζ Μπους σχεδίαζε να προσγειώσει ανθρώπους στο φεγγάρι. Αυτή η ημερομηνία είναι δέκα χρόνια μπροστά από την Κίνα, αφού το διαστημικό τους πρόγραμμα έλεγε ότι η δημιουργία κατοικημένων σεληνιακών βάσεων και η προσγείωση ανθρώπων σε αυτές θα πραγματοποιηθεί μόνο το 2030.

Το φεγγάρι είναι το πιο μελετημένο ουράνιο σώμα, αλλά για ένα άτομο εξακολουθεί να κρύβει πολλά μυστήρια: ίσως είναι η βάση εξωγήινων πολιτισμών, ίσως η ζωή στη Γη να ήταν εντελώς διαφορετική αν δεν υπήρχε φεγγάρι, ίσως στο μέλλον ένα άτομο θα εγκατασταθεί στο φεγγάρι...

Συμπεράσματα:

Έτσι, ανακαλύψαμε ότι η Σελήνη είναι ένας φυσικός δορυφόρος της Γης, περιστρέφεται γύρω από τον πλανήτη μας και, μαζί με τη Γη, κινείται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.

- το ζήτημα της προέλευσης της σελήνης εξακολουθεί να είναι αμφιλεγόμενο.

Οι αλλαγές στο σχήμα της σελήνης ονομάζονται φάσεις. Υπάρχουν μόνο για εμάς

Μία από τις υποθέσεις μου αποδείχτηκε σωστή, η Σελήνη πραγματικά κρατά κάτι, και αυτή είναι η βαρύτητα και η φυγόκεντρη δύναμη της Γης.

Και η άλλη μου υπόθεση ότι η Σελήνη θα πέσει αν πλησιάσει τη Γη δεν είναι απολύτως σωστή. Το φεγγάρι θα πέσει στη Γη όταν το φεγγάρι σταματήσει να περιστρέφεται, είναι ακίνητο, τότε η φυγόκεντρος δύναμη δεν θα λειτουργήσει.

Μελετώντας εγκυκλοπαίδειες και το Διαδίκτυο, έμαθα πολλά νέα και ενδιαφέροντα πράγματα. Σίγουρα θα μοιραστώ αυτές τις ανακαλύψεις με τους συμμαθητές μου στο μάθημα για τον κόσμο γύρω μας.

Καταφέραμε να ξετυλίξουμε μερικά από τα μυστήρια της Σελήνης, αλλά αυτό δεν την έκανε λιγότερο ενδιαφέρουσα και ελκυστική!

Βιβλιογραφικές αναφορές:

1. «Διάστημα. Supernova Atlas of the Universe”, M., “Eksmo”, 2006.

2. Καινούργιο σχολική εγκυκλοπαίδεια"Ουράνια σώματα", Μ., "Ρόσμεν", 2005

3. «Γιατί» Παιδική Εγκυκλοπαίδεια, Μ., «Ρόσμεν», 2005

4. «Τι είναι; Ποιος;» παιδική εγκυκλοπαίδεια, Μ., Παιδαγωγική -

Τύπος» 1995

5. Διαδίκτυο - βιβλία αναφοράς, εικόνες για το διάστημα.

Ολοκληρώθηκε το:Μαθητής 3Β τάξης

Χαλιούλιν Ιλντάρ

Επόπτης: Sakaeva G.Ch.

MOU γυμνάσιο №79, Ufa

Υπουργείο Παιδείας της Ρωσικής Ομοσπονδίας

ΜΣ «Γυμνάσιο με. Solodniki.

αφηρημένη

σχετικά με το θέμα:

Γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει στη γη;

Συμπληρώθηκε από: Student 9 Cl,

Φεκλίστοφ Αντρέι.

Τετραγωνισμένος:

Mikhailova E.A.

S. Solodniki 2006

1. Εισαγωγή

2. Νόμος της βαρύτητας

3. Μπορεί η δύναμη με την οποία η Γη έλκει τη Σελήνη να ονομαστεί βάρος της Σελήνης;

4. Υπάρχει φυγόκεντρος δύναμη στο σύστημα Γης-Σελήνης, σε τι δρα;

5. Γύρω από τι περιστρέφεται το φεγγάρι;

6. Μπορούν η Γη και η Σελήνη να συγκρουστούν; Οι τροχιές τους γύρω από τον Ήλιο τέμνονται και μάλιστα ούτε μία φορά

7. Συμπέρασμα

8. Λογοτεχνία

Εισαγωγή

Ο έναστρος ουρανός έχει απασχολήσει τη φαντασία των ανθρώπων ανά πάσα στιγμή. Γιατί ανάβουν τα αστέρια; Πόσα από αυτά λάμπουν τη νύχτα; Είναι μακριά μας; Έχει όρια το αστρικό σύμπαν; Από την αρχαιότητα, ο άνθρωπος σκέφτηκε αυτά και πολλά άλλα ερωτήματα, προσπάθησε να κατανοήσει και να κατανοήσει τη δομή του μεγάλου κόσμου στον οποίο ζούμε. Αυτό άνοιξε την ευρύτερη περιοχή για τη μελέτη του Σύμπαντος, όπου οι δυνάμεις της βαρύτητας παίζουν καθοριστικό ρόλο.

Μεταξύ όλων των δυνάμεων που υπάρχουν στη φύση, η δύναμη της βαρύτητας διαφέρει, πρώτα απ 'όλα, στο ότι εκδηλώνεται παντού. Όλα τα σώματα έχουν μάζα, η οποία ορίζεται ως ο λόγος της δύναμης που ασκείται στο σώμα προς την επιτάχυνση που αποκτά το σώμα υπό τη δράση αυτής της δύναμης. Η δύναμη έλξης που ενεργεί μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σωμάτων εξαρτάται από τις μάζες και των δύο σωμάτων. είναι ανάλογο με το γινόμενο των μαζών των υπό εξέταση σωμάτων. Επιπλέον, η δύναμη της βαρύτητας χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι υπακούει στο νόμο αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της απόστασης. Άλλες δυνάμεις μπορεί να εξαρτώνται από την απόσταση αρκετά διαφορετικά. πολλές τέτοιες δυνάμεις είναι γνωστές.

Όλα τα βαριά σώματα βιώνουν αμοιβαία τη βαρύτητα, αυτή η δύναμη καθορίζει την κίνηση των πλανητών γύρω από τον ήλιο και των δορυφόρων γύρω από τους πλανήτες. Η θεωρία της βαρύτητας - η θεωρία που δημιουργήθηκε από τον Νεύτωνα, βρισκόταν στο λίκνο της σύγχρονης επιστήμης. Μια άλλη θεωρία της βαρύτητας που αναπτύχθηκε από τον Αϊνστάιν είναι το μεγαλύτερο επίτευγμα της θεωρητικής φυσικής του 20ου αιώνα. Κατά τους αιώνες της ανάπτυξης της ανθρωπότητας, οι άνθρωποι παρατήρησαν το φαινόμενο της αμοιβαίας έλξης των σωμάτων και μέτρησαν το μέγεθός του. προσπάθησαν να θέσουν αυτό το φαινόμενο στην υπηρεσία τους, να ξεπεράσουν την επιρροή του και, τελικά, πολύ πρόσφατα, να το υπολογίσουν με εξαιρετική ακρίβεια στα πρώτα βήματα βαθιά στο Σύμπαν

Η ιστορία είναι ευρέως γνωστή ότι η ανακάλυψη του νόμου της παγκόσμιας βαρύτητας του Νεύτωνα προκλήθηκε από την πτώση ενός μήλου από ένα δέντρο. Δεν ξέρουμε πόσο αξιόπιστη είναι αυτή η ιστορία, αλλά παραμένει γεγονός ότι το ερώτημα: «γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει στη γη;» ενδιέφερε τον Νεύτωνα και τον οδήγησε στην ανακάλυψη του νόμου της παγκόσμιας έλξης. Οι δυνάμεις της παγκόσμιας βαρύτητας ονομάζονται επίσης βαρυτική.

Ο νόμος της βαρύτητας

Η αξία του Νεύτωνα έγκειται όχι μόνο στη λαμπρή εικασία του για την αμοιβαία έλξη των σωμάτων, αλλά και στο γεγονός ότι μπόρεσε να βρει τον νόμο της αλληλεπίδρασής τους, δηλαδή έναν τύπο για τον υπολογισμό της βαρυτικής δύναμης μεταξύ δύο σωμάτων.

Ο νόμος της παγκόσμιας βαρύτητας λέει: οποιαδήποτε δύο σώματα έλκονται μεταξύ τους με δύναμη ευθέως ανάλογη με τη μάζα καθενός από αυτά και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους

Ο Νεύτωνας υπολόγισε την επιτάχυνση που μεταδόθηκε στη Σελήνη από τη Γη. Η επιτάχυνση των σωμάτων που πέφτουν ελεύθερα στην επιφάνεια της γης είναι 9,8 m/s 2. Η Σελήνη απομακρύνεται από τη Γη σε απόσταση ίση με περίπου 60 γήινες ακτίνες. Επομένως, συλλογίστηκε ο Νεύτων, η επιτάχυνση σε αυτή την απόσταση θα είναι: . Το φεγγάρι, πέφτοντας με τέτοια επιτάχυνση, θα πρέπει να πλησιάσει τη Γη στο πρώτο δευτερόλεπτο κατά 0,27 / 2 \u003d 0,13 cm

Αλλά η Σελήνη, επιπλέον, κινείται με αδράνεια προς την κατεύθυνση της στιγμιαίας ταχύτητας, δηλ. κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής που εφάπτεται σε ένα δεδομένο σημείο της τροχιάς του γύρω από τη Γη (Εικ. 1). Κινούμενη με αδράνεια, η Σελήνη θα πρέπει να απομακρυνθεί από τη Γη, όπως δείχνει ο υπολογισμός, σε ένα δευτερόλεπτο κατά 1,3 mm.Φυσικά, δεν παρατηρούμε μια τέτοια κίνηση, κατά την οποία στο πρώτο δευτερόλεπτο η Σελήνη θα κινούνταν κατά μήκος της ακτίνας προς το κέντρο της Γης και στο δεύτερο δευτερόλεπτο - εφαπτομενικά. Και οι δύο κινήσεις αθροίζονται συνεχώς. Το φεγγάρι κινείται κατά μήκος μιας καμπύλης γραμμής κοντά σε έναν κύκλο.

Σκεφτείτε ένα πείραμα που δείχνει πώς η δύναμη έλξης που ενεργεί σε ένα σώμα σε ορθή γωνία προς την κατεύθυνση της κίνησης με αδράνεια μετατρέπει μια ευθύγραμμη κίνηση σε καμπυλόγραμμη (Εικ. 2). Μια μπάλα, έχοντας κυλήσει κάτω από ένα κεκλιμένο αυλάκι, με αδράνεια συνεχίζει να κινείται σε ευθεία γραμμή. Εάν βάλετε έναν μαγνήτη στο πλάι, τότε υπό την επίδραση της δύναμης έλξης στον μαγνήτη, η τροχιά της μπάλας είναι καμπύλη.

Ανεξάρτητα από το πόσο σκληρά προσπαθείτε, δεν μπορείτε να πετάξετε μια μπάλα από φελλό έτσι ώστε να περιγράφει κύκλους στον αέρα, αλλά δένοντας μια κλωστή σε αυτήν, μπορείτε να κάνετε την μπάλα να περιστρέφεται κυκλικά γύρω από το χέρι σας. Πείραμα (Εικ. 3): ένα βάρος που αιωρείται από ένα νήμα που περνά μέσα από έναν γυάλινο σωλήνα τραβά το νήμα. Η δύναμη της τάσης του νήματος προκαλεί κεντρομόλο επιτάχυνση, η οποία χαρακτηρίζει τη μεταβολή της γραμμικής ταχύτητας προς την κατεύθυνση.

Το φεγγάρι περιστρέφεται γύρω από τη γη, κρατούμενο από τη δύναμη της βαρύτητας. Το σχοινί χάλυβα που θα αντικαταστήσει αυτή τη δύναμη θα πρέπει να έχει διάμετρο περίπου 600 χλμ.Όμως, παρά την τόσο τεράστια δύναμη έλξης, η Σελήνη δεν πέφτει στη Γη, επειδή έχει αρχική ταχύτητα και, επιπλέον, κινείται με αδράνεια.

Γνωρίζοντας την απόσταση από τη Γη στη Σελήνη και τον αριθμό των περιστροφών της Σελήνης γύρω από τη Γη, ο Νεύτων προσδιόρισε το μέγεθος της κεντρομόλου επιτάχυνσης της Σελήνης.

Αποδείχθηκε ο ίδιος αριθμός - 0,0027 m / s 2

Σταματήστε τη δύναμη έλξης της Σελήνης προς τη Γη - και θα ορμήσει σε ευθεία γραμμή στην άβυσσο του διαστήματος. Η μπάλα θα πετάξει μακριά εφαπτομενικά (Εικ. 3) εάν σπάσει το νήμα που συγκρατεί την μπάλα κατά την περιστροφή γύρω από τον κύκλο. Στη συσκευή στο Σχ. 4, σε μια φυγόκεντρη μηχανή, μόνο η σύνδεση (νήμα) κρατά τις σφαίρες σε κυκλική τροχιά. Όταν σπάσει το νήμα, οι μπάλες σκορπίζονται κατά μήκος των εφαπτομένων. Είναι δύσκολο για το μάτι να πιάσει την ευθύγραμμη κίνησή τους όταν στερούνται σύνδεσης, αλλά αν κάνουμε ένα τέτοιο σχέδιο (Εικ. 5), τότε από αυτό προκύπτει ότι οι μπάλες θα κινούνται ευθύγραμμα, εφαπτομενικά στον κύκλο.

Σταματήστε να κινείστε με αδράνεια - και το φεγγάρι θα έπεφτε στη Γη. Η πτώση θα είχε διαρκέσει τέσσερις ημέρες, δεκαεννέα ώρες, πενήντα τέσσερα λεπτά, πενήντα επτά δευτερόλεπτα - έτσι υπολόγισε ο Νεύτων.

Χρησιμοποιώντας τον τύπο του νόμου της παγκόσμιας έλξης, είναι δυνατό να προσδιοριστεί με ποια δύναμη η Γη έλκει τη Σελήνη: πού σολείναι η σταθερά της βαρύτητας, t 1 και m 2 είναι οι μάζες της Γης και της Σελήνης, r είναι η μεταξύ τους απόσταση. Αντικαθιστώντας συγκεκριμένα δεδομένα στον τύπο, παίρνουμε την τιμή της δύναμης με την οποία η Γη έλκει τη Σελήνη και είναι περίπου 2 10 17 N

Ο νόμος της παγκόσμιας έλξης ισχύει για όλα τα σώματα, πράγμα που σημαίνει ότι ο Ήλιος έλκει και τη Σελήνη. Ας μετρήσουμε με ποια δύναμη;

Η μάζα του Ήλιου είναι 300.000 φορές η μάζα της Γης, αλλά η απόσταση μεταξύ του Ήλιου και της Σελήνης είναι 400 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης. Επομένως, στον τύπο, ο αριθμητής θα αυξηθεί κατά 300.000 φορές και ο παρονομαστής - κατά 400 2, ή 160.000 φορές. Η βαρυτική δύναμη θα είναι σχεδόν διπλάσια.

Γιατί όμως το φεγγάρι δεν πέφτει στον ήλιο;

Το φεγγάρι πέφτει στον ήλιο με τον ίδιο τρόπο όπως στη γη, δηλ. μόνο αρκετή για να παραμείνει περίπου στην ίδια απόσταση, περιστρέφοντας γύρω από τον ήλιο.

Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο μαζί με τον δορυφόρο της - τη Σελήνη, που σημαίνει ότι και η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.

Τίθεται το εξής ερώτημα: η Σελήνη δεν πέφτει στη Γη, γιατί έχοντας αρχική ταχύτητα κινείται με αδράνεια. Αλλά σύμφωνα με τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, οι δυνάμεις με τις οποίες δύο σώματα δρουν μεταξύ τους είναι ίσες σε μέγεθος και αντίθετα κατευθυνόμενες. Επομένως, με ποια δύναμη η Γη έλκει τη Σελήνη προς τον εαυτό της, με την ίδια δύναμη η Σελήνη έλκει τη Γη. Γιατί η Γη δεν πέφτει στη Σελήνη; Ή μήπως περιστρέφεται και γύρω από το φεγγάρι;

Το γεγονός είναι ότι τόσο η Σελήνη όσο και η Γη περιστρέφονται γύρω από ένα κοινό κέντρο μάζας ή, απλοποιώντας, μπορούμε να πούμε, γύρω από ένα κοινό κέντρο βάρους. Θυμηθείτε την εμπειρία με τις μπάλες και τη φυγόκεντρη μηχανή. Η μάζα μιας από τις μπάλες είναι διπλάσια από τη μάζα της άλλης. Για να παραμείνουν σε ισορροπία οι μπάλες που συνδέονται με ένα νήμα σε σχέση με τον άξονα περιστροφής κατά την περιστροφή, οι αποστάσεις τους από τον άξονα ή το κέντρο περιστροφής πρέπει να είναι αντιστρόφως ανάλογες με τις μάζες. Το σημείο ή το κέντρο γύρω από το οποίο περιστρέφονται αυτές οι μπάλες ονομάζεται κέντρο μάζας των δύο σφαιρών.

Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα δεν παραβιάζεται στο πείραμα με τις μπάλες: οι δυνάμεις με τις οποίες οι μπάλες τραβούν η μία την άλλη προς το κοινό κέντρο μάζας είναι ίσες. Στο σύστημα Γης-Σελήνης, το κοινό κέντρο μάζας περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο.

Μπορεί η δύναμη με την οποία η Γη έλκει τον Λου Καλά, καλέστε το βάρος του φεγγαριού;

Οχι. Βάρος του σώματος ονομάζουμε τη δύναμη που προκαλείται από την έλξη της Γης, με την οποία το σώμα πιέζει σε κάποιο στήριγμα: μια λεκάνη ζυγαριάς, για παράδειγμα, ή τεντώνει το ελατήριο ενός δυναμόμετρου. Εάν τοποθετήσετε μια βάση κάτω από τη Σελήνη (από την πλευρά που βλέπει στη Γη), τότε η Σελήνη δεν θα την πιέσει. Το φεγγάρι δεν θα τεντώσει το ελατήριο του δυναμόμετρου, αν μπορούσαν να το κρεμάσουν. Ολόκληρη η δράση της δύναμης έλξης της Σελήνης από τη Γη εκφράζεται μόνο με τη διατήρηση της Σελήνης σε τροχιά, με την παροχή κεντρομόλου επιτάχυνσης σε αυτήν. Μπορεί να ειπωθεί για τη Σελήνη ότι σε σχέση με τη Γη είναι αβαρής με τον ίδιο τρόπο που τα αντικείμενα σε ένα διαστημόπλοιο-δορυφόρος είναι αβαρή όταν ο κινητήρας σταματά να λειτουργεί και μόνο η δύναμη έλξης προς τη Γη δρα στο πλοίο, αλλά αυτή η δύναμη δεν μπορεί να ονομαστεί βάρος. Όλα τα αντικείμενα που απελευθερώνουν οι αστροναύτες από τα χέρια τους (στυλό, σημειωματάριο) δεν πέφτουν, αλλά επιπλέουν ελεύθερα μέσα στην καμπίνα. Όλα τα σώματα στη Σελήνη, σε σχέση με τη Σελήνη, φυσικά, έχουν βαρύτητα και θα πέσουν στην επιφάνειά της αν δεν συγκρατηθούν από κάτι, αλλά σε σχέση με τη Γη, αυτά τα σώματα θα είναι αβαρή και δεν μπορούν να πέσουν στη Γη.

Υπάρχει φυγόκεντρη δύναμη μέσα το σύστημα Γης-Σελήνης, τι επηρεάζει;

Στο σύστημα Γης-Σελήνης, οι δυνάμεις αμοιβαίας έλξης της Γης και της Σελήνης είναι ίσες και αντίθετα κατευθυνόμενες, δηλαδή προς το κέντρο μάζας. Και οι δύο αυτές δυνάμεις είναι κεντρομόλος. Δεν υπάρχει φυγόκεντρος δύναμη εδώ.

Η απόσταση από τη Γη στη Σελήνη είναι περίπου 384.000 χλμ.Ο λόγος της μάζας της Σελήνης προς τη μάζα της Γης είναι 1/81. Επομένως, οι αποστάσεις από το κέντρο μάζας έως τα κέντρα της Σελήνης και της Γης θα είναι αντιστρόφως ανάλογες με αυτούς τους αριθμούς. Διαιρώντας 384.000 χλμμε το 81, παίρνουμε περίπου 4.700 χλμ.Άρα το κέντρο μάζας βρίσκεται σε απόσταση 4700 χλμαπό το κέντρο της γης.

Η ακτίνα της γης είναι περίπου 6400 χλμ.Επομένως, το κέντρο μάζας του συστήματος Γης-Σελήνης βρίσκεται μέσα την υδρόγειο. Επομένως, εάν δεν επιδιώκετε την ακρίβεια, μπορείτε να μιλήσετε για την επανάσταση της Σελήνης γύρω από τη Γη.

Είναι πιο εύκολο να πετάξεις από τη Γη στη Σελήνη ή από τη Σελήνη στη Γη, γιατί Είναι γνωστό ότι για να γίνει ένας πύραυλος τεχνητός δορυφόρος της Γης, πρέπει να του δοθεί αρχική ταχύτητα ≈ 8 km/s. Για να φύγει ο πύραυλος από τη σφαίρα βαρύτητας της Γης χρειάζεται η λεγόμενη δεύτερη κοσμική ταχύτητα, ίση με 11,2 km/sΓια την εκτόξευση πυραύλων από το φεγγάρι, χρειάζεστε λιγότερη ταχύτητα. Η βαρύτητα στη Σελήνη είναι έξι φορές μικρότερη από ό,τι στη Γη.

Τα σώματα μέσα στον πύραυλο γίνονται αβαρή από τη στιγμή που οι κινητήρες σταματούν να λειτουργούν και ο πύραυλος θα πετάξει ελεύθερα σε τροχιά γύρω από τη Γη, ενώ βρίσκεται στο βαρυτικό πεδίο της Γης. Στην ελεύθερη πτήση γύρω από τη Γη, τόσο ο δορυφόρος όσο και όλα τα αντικείμενα σε αυτόν σε σχέση με το κέντρο μάζας της Γης κινούνται με την ίδια κεντρομόλο επιτάχυνση και επομένως είναι αβαρή.

Πώς κινούνταν οι μπάλες που δεν συνδέονται με ένα νήμα σε μια φυγόκεντρη μηχανή: κατά μήκος μιας ακτίνας ή εφαπτομένης σε έναν κύκλο; Η απάντηση εξαρτάται από την επιλογή του συστήματος αναφοράς, δηλ. σε σχέση με ποιο σώμα αναφοράς θα εξετάσουμε την κίνηση των σφαιρών. Αν πάρουμε την επιφάνεια του τραπεζιού ως σύστημα αναφοράς, τότε οι μπάλες κινούνται κατά μήκος των εφαπτομένων στους κύκλους που περιγράφουν. Αν πάρουμε την ίδια την περιστρεφόμενη συσκευή ως σύστημα αναφοράς, τότε οι μπάλες κινούνται κατά μήκος της ακτίνας. Χωρίς να προσδιορίζεται το σύστημα αναφοράς, το ζήτημα της κίνησης δεν έχει καθόλου νόημα. Το να κινείσαι σημαίνει να κινείσαι σε σχέση με άλλα σώματα, και πρέπει απαραίτητα να υποδείξουμε σε σχέση με ποια.

Γύρω από τι περιστρέφεται το φεγγάρι;

Αν θεωρήσουμε την κίνηση σε σχέση με τη Γη, τότε η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη. Αν ληφθεί ως σώμα αναφοράς ο Ήλιος, τότε βρίσκεται γύρω από τον Ήλιο.

Θα μπορούσαν η Γη και η Σελήνη να συγκρουστούν; Το op κομμάτια γύρω από τον ήλιο τέμνονται, και ούτε μια φορά .

Φυσικά και όχι. Μια σύγκρουση είναι δυνατή μόνο εάν η τροχιά της Σελήνης σε σχέση με τη Γη τέμνει τη Γη. Με τη θέση της Γης ή της Σελήνης στο σημείο τομής των τροχιών που φαίνονται (σε ​​σχέση με τον Ήλιο), η απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης είναι κατά μέσο όρο 380.000 χλμ.Για να το καταλάβουμε καλύτερα, ας σχεδιάσουμε τα εξής. Η τροχιά της Γης απεικονίστηκε ως τόξο κύκλου με ακτίνα 15 cm (η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο είναι γνωστό ότι είναι 150.000.000 χλμ).Σε ένα τόξο ίσο με μέρος ενός κύκλου (η μηνιαία διαδρομή της Γης), σημείωσε πέντε σημεία σε ίσες αποστάσεις, μετρώντας τα ακραία. Αυτά τα σημεία θα είναι τα κέντρα των σεληνιακών τροχιών σε σχέση με τη Γη σε διαδοχικά τρίμηνα του μήνα. Η ακτίνα των σεληνιακών τροχιών δεν μπορεί να σχεδιαστεί στην ίδια κλίμακα με την τροχιά της Γης, καθώς θα ήταν πολύ μικρή. Για να σχεδιάσετε σεληνιακές τροχιές, πρέπει να αυξήσετε την επιλεγμένη κλίμακα κατά περίπου δέκα φορές, τότε η ακτίνα της σεληνιακής τροχιάς θα είναι περίπου 4 mm.Επειτα υπέδειξε τη θέση της σελήνης σε κάθε τροχιά, ξεκινώντας από την πανσέληνο, και συνέδεσε τα σημειωμένα σημεία με μια ομαλή διακεκομμένη γραμμή.

Το κύριο καθήκον ήταν ο διαχωρισμός των οργάνων αναφοράς. Στο πείραμα της φυγόκεντρης μηχανής, και τα δύο σώματα αναφοράς προβάλλονται ταυτόχρονα στο επίπεδο του πίνακα, επομένως είναι πολύ δύσκολο να εστιάσουμε σε ένα από αυτά. Έτσι λύσαμε το πρόβλημά μας. Ένας χάρακας από χοντρό χαρτί (μπορεί να αντικατασταθεί με μια λωρίδα κασσίτερου, πλεξιγκλάς κ.λπ.) θα χρησιμεύσει ως ράβδος κατά μήκος της οποίας γλιστράει ένας κύκλος από χαρτόνι που μοιάζει με μπάλα. Ο κύκλος είναι διπλός, κολλημένος κατά μήκος της περιφέρειας, αλλά σε δύο διαμετρικά αντίθετες πλευρές υπάρχουν σχισμές μέσα από τις οποίες περνάει ένας χάρακας. Τρύπες γίνονται κατά μήκος του άξονα του χάρακα. Τα σώματα αναφοράς είναι ένας χάρακας και ένα φύλλο καθαρού χαρτιού, το οποίο στερεώσαμε με κουμπιά σε ένα φύλλο κόντρα πλακέ για να μην χαλάσουμε το τραπέζι. Έχοντας βάλει τον χάρακα στον πείρο, σαν σε άξονα, κόλλησαν τον πείρο στο κόντρα πλακέ (Εικ. 6). Όταν στρίβετε τον χάρακα στο ίσες γωνίεςδιαδοχικά τοποθετημένες τρύπες αποδείχθηκε ότι ήταν σε μία ευθεία γραμμή. Όταν όμως ο χάρακας γύριζε, ένας κύκλος από χαρτόνι γλίστρησε κατά μήκος του, οι διαδοχικές θέσεις του οποίου έπρεπε να σημειωθούν σε χαρτί. Για το σκοπό αυτό έγινε και μια τρύπα στο κέντρο του κύκλου.

Με κάθε στροφή του χάρακα, η θέση του κέντρου του κύκλου σημειωνόταν σε χαρτί με τη μύτη ενός μολυβιού. Όταν ο χάρακας πέρασε από όλες τις προσχεδιασμένες θέσεις για αυτό, ο χάρακας απομακρύνθηκε. Συνδέοντας τα σημάδια σε χαρτί, βεβαιωθήκαμε ότι το κέντρο του κύκλου κινείται σε σχέση με το δεύτερο σώμα αναφοράς σε ευθεία γραμμή, ή μάλλον, εφαπτομένη στον αρχικό κύκλο.

Αλλά ενώ δούλευα στη συσκευή, έφτιαξα αρκετές ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις. Πρώτον, με ομοιόμορφη περιστροφή της ράβδου (χάρακα), η μπάλα (κύκλος) κινείται κατά μήκος της όχι ομοιόμορφα, αλλά επιταχυνόμενη. Με αδράνεια, το σώμα πρέπει να κινείται ομοιόμορφα και ευθύγραμμα - αυτός είναι ο νόμος της φύσης. Η μπάλα μας όμως κινούνταν μόνο με αδράνεια, ελεύθερα δηλαδή; Δεν! Έσπρωχνε από μια ράβδο και του έδωσε επιτάχυνση. Αυτό θα γίνει σαφές σε όλους αν στραφούμε στο σχέδιο (Εικ. 7). Σε οριζόντια γραμμή (εφαπτομένη) με τελείες 0, 1, 2, 3, 4 οι θέσεις της μπάλας σημειώνονται εάν κινούνταν εντελώς ελεύθερα. Οι αντίστοιχες θέσεις των ακτίνων με τους ίδιους αριθμούς δείχνουν ότι η μπάλα κινείται με επιτάχυνση. Η μπάλα επιταχύνεται από την ελαστική δύναμη της ράβδου. Επιπλέον, η τριβή μεταξύ της μπάλας και της ράβδου αντιστέκεται στην κίνηση. Αν υποθέσουμε ότι η δύναμη τριβής είναι ίση με τη δύναμη που προσδίδει επιτάχυνση στην μπάλα, η κίνηση της μπάλας κατά μήκος της ράβδου πρέπει να είναι ομοιόμορφη. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 8, η κίνηση της μπάλας σε σχέση με το χαρτί στο τραπέζι είναι καμπυλόγραμμη. Στα μαθήματα σχεδίου, μας είπαν ότι μια τέτοια καμπύλη ονομάζεται "σπείρα του Αρχιμήδη". Σύμφωνα με μια τέτοια καμπύλη, το προφίλ των έκκεντρων σχεδιάζεται σε κάποιους μηχανισμούς όταν θέλουν στολή περιστροφική κίνησημετατρέπονται σε ομοιόμορφη μεταφορική κίνηση. Εάν δύο τέτοιες καμπύλες συνδέονται μεταξύ τους, τότε το έκκεντρο θα λάβει σχήμα καρδιάς. Με μια ομοιόμορφη περιστροφή ενός τμήματος αυτού του σχήματος, η ράβδος που στηρίζεται πάνω της θα εκτελέσει μια κίνηση εμπρός-επιστροφής. Έφτιαξα ένα μοντέλο ενός τέτοιου έκκεντρου (Εικ. 9) και ένα μοντέλο ενός μηχανισμού για ομοιόμορφη περιέλιξη νημάτων σε μια μπομπίνα (Εικ. 10).

Δεν έκανα καμία ανακάλυψη κατά τη διάρκεια της αποστολής. Αλλά έμαθα πολλά κάνοντας αυτό το διάγραμμα (Εικόνα 11). Ήταν απαραίτητο να προσδιορίσουμε σωστά τη θέση της Σελήνης στις φάσεις της, να σκεφτούμε την κατεύθυνση κίνησης της Σελήνης και της Γης στις τροχιές τους. Υπάρχουν ανακρίβειες στο σχέδιο. Θα πω για αυτούς τώρα. Στην επιλεγμένη κλίμακα, η καμπυλότητα της σεληνιακής τροχιάς απεικονίζεται εσφαλμένα. Πρέπει πάντα να είναι κοίλο σε σχέση με τον Ήλιο, δηλαδή το κέντρο καμπυλότητας πρέπει να βρίσκεται εντός της τροχιάς. Επιπλέον, δεν υπάρχουν 12 σεληνιακούς μήνες σε ένα χρόνο, αλλά περισσότεροι. Αλλά το ένα δωδέκατο ενός κύκλου είναι εύκολο να κατασκευαστεί, οπότε υπέθεσα υπό όρους ότι υπάρχουν 12 σεληνιακούς μήνες σε ένα έτος. Και, τέλος, δεν είναι η ίδια η Γη που περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, αλλά το κοινό κέντρο μάζας του συστήματος Γης-Σελήνης.

συμπέρασμα

Ένα από τα πιο ξεκάθαρα παραδείγματα των επιτευγμάτων της επιστήμης, ένα από τα αποδεικτικά στοιχεία της απεριόριστης αναγνωρισιμότητας της φύσης ήταν η ανακάλυψη του πλανήτη Ποσειδώνα με υπολογισμούς - "στην άκρη ενός στυλό".

Ο Ουρανός - ο πλανήτης που ακολουθεί τον Κρόνο, που για πολλούς αιώνες θεωρούνταν ο πιο απομακρυσμένος από τους πλανήτες, ανακαλύφθηκε από τον V. Herschel στα τέλη του 18ου αιώνα. Ο Ουρανός δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι. Μέχρι τη δεκαετία του '40 του XIX αιώνα. ακριβείς παρατηρήσεις έδειξαν ότι ο Ουρανός ελάχιστα αποκλίνει από το μονοπάτι που θα έπρεπε να ακολουθήσει, "λαμβάνοντας υπόψη τις διαταραχές από όλους τους γνωστούς πλανήτες. Έτσι, η θεωρία της κίνησης ουράνια σώματα, τόσο αυστηρό και ακριβές, δοκιμάστηκε.

Ο Le Verrier (στη Γαλλία) και ο Adams (στην Αγγλία) πρότειναν ότι εάν οι διαταραχές από τους γνωστούς πλανήτες δεν εξηγούν την απόκλιση στην κίνηση του Ουρανού, σημαίνει ότι η έλξη ενός ακόμη άγνωστου σώματος δρα σε αυτόν. Σχεδόν ταυτόχρονα υπολόγισαν πού πίσω από τον Ουρανό θα έπρεπε να υπάρχει ένα άγνωστο σώμα που παράγει αυτές τις αποκλίσεις από την έλξη του. Υπολόγισαν την τροχιά του άγνωστου πλανήτη, τη μάζα του και υπέδειξαν τη θέση στον ουρανό όπου θα έπρεπε να βρίσκεται ο άγνωστος πλανήτης τη δεδομένη στιγμή. Αυτός ο πλανήτης βρέθηκε σε ένα τηλεσκόπιο στη θέση που υπέδειξαν το 1846. Ονομαζόταν Ποσειδώνας. Ο Ποσειδώνας δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι. Έτσι, η διαφωνία μεταξύ θεωρίας και πράξης, που φαινόταν να υπονομεύει την εξουσία της υλιστικής επιστήμης, οδήγησε στον θρίαμβό της.

Βιβλιογραφία:

1. Μ.Ι. Bludov - Conversations in Physics, μέρος πρώτο, δεύτερη έκδοση, αναθεωρημένη, Μόσχα "Διαφωτισμός" 1972.

2. Β.Α. Vorontsov-velyamov - Αστρονομία! Βαθμός 1, 19η έκδοση, Μόσχα "Διαφωτισμός" 1991.

3. Α.Α. Leonovich - Γνωρίζω τον κόσμο, Φυσική, Μόσχα AST 1998.

4. A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik - Φυσική 9η τάξη, εκδ. Δρόφα 1999.

5. Ya.I. Perelman - Entertaining Physics, Βιβλίο 2, Έκδοση 19η, Εκδοτικός Οίκος Nauka, Μόσχα 1976.

Φροντιστήριο

Χρειάζεστε βοήθεια για να μάθετε ένα θέμα;

Οι ειδικοί μας θα συμβουλεύσουν ή θα παρέχουν υπηρεσίες διδασκαλίας σε θέματα που σας ενδιαφέρουν.
Υποβάλλω αίτησηυποδεικνύοντας το θέμα αυτή τη στιγμή για να ενημερωθείτε σχετικά με τη δυνατότητα λήψης μιας διαβούλευσης.

Σύμφωνα με το νόμο της παγκόσμιας βαρύτητας του Νεύτωνα, όλα τα υλικά αντικείμενα έλκονται μεταξύ τους, με δύναμη που είναι ευθέως ανάλογη με το γινόμενο των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της μεταξύ τους απόστασης. Λοιπόν, μην το σκέφτεσαι πολύ. Ξέρω πώς δεν σου αρέσει να το κάνεις. Στη συνέχεια, θα τα εξηγήσω όλα αναλυτικά! Λοιπόν, να έχετε κατά νου ότι όταν αναπηδάτε, η Γη σας τραβάει πίσω, το ίδιο συμβαίνει και με τη Γη, την τραβάτε επίσης προς το μέρος σας. Αλλά αυτό δεν γίνεται αντιληπτό, γιατί η μάζα σας είναι αμελητέα σε σύγκριση με τη μάζα της γης!
Τώρα ας αφαιρέσουμε τα πάντα: αέρα, Ήλιο, δορυφόρους, άλλα συστήματα και αντικείμενα του σύμπαντος. Ας αφήσουμε μόνο την πειραματική Σελήνη και Γη!


Πιστεύετε ότι σε ένα τόσο ιδανικό σύστημα, η Σελήνη θα συγκρουστεί με τη Γη;
Λοιπόν, κατ' αρχήν, έτσι πρέπει να συμβαίνει, με βάση τον παραπάνω νόμο, η Γη πρέπει να ελκύει τη Σελήνη προς τον εαυτό της, η Σελήνη πρέπει να ελκύει τη Γη προς τον εαυτό της, και θα ενωθούν σε ένα πράγμα! Αυτό όμως δεν συμβαίνει! Κάτι παρεμβαίνει! Τώρα ας με προσθέσουμε στο σύστημά μας! Λοιπόν, για λόγους σαφήνειας, ας μου δώσει μια πέτρα στο χέρι μου! (έτσι πρέπει να είναι)


Προσέξτε ότι βρίσκομαι ήδη στη Γη, με τράβηξαν και δεν μπορώ να απαγκιστρωθώ από αυτήν! Και η πέτρα στο χέρι μου απλώνει ακόμα τη Γη, αλλά δεν την αφήνω να τραβηχτεί... Χαίρομαι πάνω από τη Γη.
Πειραματιστείτε λοιπόν:
Εκτοξεύω την πέτρα με όλη μου τη δύναμη κατά μήκος της επιφάνειας της Γης!


Πετάει σε κάποια απόσταση και θα πετούσε μακριά, με χαρά, σε άλλον ηλιακό σύστημα, αν η ύπουλη Γη δεν είχε αρχίσει να τον ελκύει. Δεν μπορούσε να αντισταθεί σε αυτόν τον νόμο της παγκόσμιας έλξης. Από την οποία υπέφερε ο Νεύτωνας. Σίγουρα το μήλο του έκανε καλό χτύπημα! Έτσι ώστε αυτός...
Τώρα εκτοξεύω αυτήν την πέτρα με ακόμη μεγαλύτερη δύναμη ... Λοιπόν, εν ολίγοις, με όλη τη δύναμη που πυροβόλησα!


Γύρισε σχεδόν πάνω από τη μισή Γη. Ωστόσο, η Γη αποδείχθηκε πιο δυνατή και τον τράβηξε!
Και τι νομίζεις...
Δεν θα επαναπαυτώ σε αυτό, τώρα εκτόξευσα την πέτρα με ταχύτητα σχεδόν 8000 m / s.
Μια πέτρα πετάει στον εαυτό της και σκέφτεται: "Επιτέλους, απομακρύνομαι από αυτόν τον βαρύ πλανήτη... Ή όχι;


Πριν προλάβω να κοιτάξω πίσω, η πέτρα μου πετάει στο πίσω μέρος του κεφαλιού μου... Και αν σκύψω; ... Προφανώς, θα πετάξει περαιτέρω στον επόμενο γύρο!
Μένει μόνο να δώσουμε στην πέτρα μια δεύτερη κοσμική και θα δούμε ...


... Όπως μια πέτρα θα φύγει από την τροχιά και πιθανώς το ηλιακό σύστημα, αν δεν την προσελκύσει κανείς άλλος φυσικά!
Αυτό είναι!
Ο ήλιος είναι εδώ και καμία σχέση με αυτόν! Και η Σελήνη είναι η ίδια πέτρα, και αν την επιβραδύνεις, σίγουρα θα πέσει στη Γη!

Εδώ αποφάσισα να κάνω μια επιλογή από απαντήσεις στις πιο δύσκολες ερωτήσεις σχετικά με τη Σελήνη. Γράψτε νέες ερωτήσεις και τις απαντήσεις σας στα σχόλια στο κάτω μέρος της σελίδας!

1. Γιατί το φεγγάρι δεν πέφτει στη γη;

Για τον ίδιο λόγο που όλοι οι πλανήτες δεν πέφτουν στον Ήλιο - η φυγόκεντρος δύναμη που εμφανίζεται όταν η Σελήνη κινείται γύρω από τη Γη αντισταθμίζει τη βαρυτική δύναμη μεταξύ της Γης και της Σελήνης. Αλλά αν η Σελήνη σταματήσει σε σχέση με τη Γη, θα πέσει.

2. Ο ήλιος τραβά τη σελήνη 2,2 φορές πιο δυνατά από τη γη. Γιατί η Σελήνη δεν πετάει μακριά από τη Γη προς τον Ήλιο;

Αυτό συμβαίνει επειδή η Σελήνη και η Γη κινούνται μαζί σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και η φυγόκεντρη δύναμη που δημιουργείται από την κίνηση της Σελήνης γύρω από τον Ήλιο αντισταθμίζει τη βαρυτική δύναμη του Ήλιου. Αν, για παράδειγμα, αφαιρεθεί η Γη, η Σελήνη θα περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σχεδόν στην ίδια τροχιά που περιστρέφεται με τη Γη γύρω από τον Ήλιο.

3. Το φεγγάρι απομακρύνεται από τη γη κατά περίπου 4 cm ετησίως. Ίσως αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο Ήλιος έλκει τη Σελήνη πιο έντονα από τη Γη;

Όχι σίγουρα με αυτόν τον τρόπο. Η απομάκρυνση της Σελήνης από τη Γη είναι συνέπεια της παλιρροιακής επιτάχυνσης. Το νόημα του φαινομένου είναι το εξής. Η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της με περίοδο 24 ωρών, ενώ η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη με περίοδο 27,3 ημερών. Ως αποτέλεσμα, το βαρυτικό πεδίο της Γης ωθεί τη Σελήνη (μεμονωμένα μέρη της ταχέως περιστρεφόμενης Γης σέρνουν τη Σελήνη που πετά αργά κατά μήκος), δηλαδή δίνει την ενέργειά της στην κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη. Αυτή η ενέργεια επιταχύνει τη Σελήνη, που σημαίνει ότι ανεβάζει την τροχιά της.

4. Και τι, τότε η Σελήνη θα πετάξει εντελώς μακριά από τη Γη;

Δεν θα πετάξει μακριά :) Λαμβάνοντας την ενέργεια της περιστροφής της Γης για να αυξήσει την τροχιά της, η Σελήνη επιβραδύνει την περιστροφή της Γης. Εξαιτίας αυτού, η Γη επιβραδύνει την περιστροφή γύρω από τον άξονά της και η γεωστατική τροχιά (δηλαδή η τροχιά στην οποία η ταχύτητα του δορυφόρου πάνω από τον πλανήτη είναι ίση με την ταχύτητα της περιστροφής του πλανήτη) της Γης αυξάνεται. Στο τέλος, η Σελήνη θα είναι σε γεωστατική τροχιά και θα έρθει το φαινόμενο του πλήρους συγχρονισμού κατά το οποίο η Σελήνη και η Γη θα κοιτάζουν η μία την άλλη με τη μία μόνο πλευρά. Αυτή είναι μια σταθερή κατάσταση και θα συνεχιστεί για δισεκατομμύρια χρόνια. Και μόνο στο πολύ μακρινό μέλλον, η επιρροή του Ήλιου μας (ή κάποιου άλλου αντικειμένου) μπορεί να επιβραδύνει την αμοιβαία περιστροφή του ζεύγους Σελήνης-Γης και η Σελήνη θα πέσει στη Γη.

5. Έχουν πάει οι Αμερικανοί στο φεγγάρι ή όχι;

Το φεγγάρι θα έπεφτε αμέσως στη Γη αν ήταν ακίνητο. Όμως η Σελήνη δεν μένει ακίνητη, περιστρέφεται γύρω από τη Γη.

Μπορείτε να το διαπιστώσετε και μόνοι σας κάνοντας ένα απλό πείραμα. Δέστε μια κλωστή στη γόμα και ξεκινήστε να την ξετυλίγετε. Η γόμα στο νήμα θα ξεφύγει κυριολεκτικά από το χέρι σας, αλλά η κλωστή δεν θα την αφήσει να φύγει. Τώρα σταματήστε να περιστρέφετε. Η γόμα θα πέσει αμέσως.

Μια ακόμη πιο ενδεικτική αναλογία είναι ο τροχός του λούνα παρκ. Οι άνθρωποι δεν πέφτουν έξω από αυτό το καρουσέλ όταν βρίσκονται στο υψηλότερο σημείο, παρόλο που είναι ανάποδα, επειδή η φυγόκεντρος δύναμη που τους ωθεί προς τα έξω (τους τραβάει προς το κάθισμα) είναι μεγαλύτερη από τη βαρύτητα της Γης. Η ταχύτητα περιστροφής του τροχού λούνα παρκ υπολογίζεται ειδικά και αν η φυγόκεντρος δύναμη ήταν μικρότερη από τη δύναμη της βαρύτητας της Γης, θα κατέληγε σε καταστροφή - οι άνθρωποι θα έπεφταν έξω από τις καμπίνες τους.

Το ίδιο ισχύει και για τη Σελήνη. Η δύναμη που εμποδίζει τη Σελήνη να «φύγει μακριά» καθώς περιστρέφεται είναι η βαρύτητα της Γης. Και η δύναμη που εμποδίζει τη Σελήνη να πέσει στη Γη είναι η φυγόκεντρη δύναμη που εμφανίζεται όταν η Σελήνη περιστρέφεται γύρω από τη Γη. Κυκλοφορώντας γύρω από τη Γη, η Σελήνη κινείται σε τροχιά με ταχύτητα 1 km / s, δηλαδή αρκετά αργά για να μην εγκαταλείψει την τροχιά της και «πετάξει μακριά» στο διάστημα, αλλά και αρκετά γρήγορα για να μην πέσει στη Γη.

Παρεμπιπτόντως...

Θα εκπλαγείτε, αλλά στην πραγματικότητα η Σελήνη ... απομακρύνεται από τη Γη με ταχύτητα 3-4 εκατοστών το χρόνο! Η κίνηση της Σελήνης γύρω από τη Γη μπορεί να φανταστεί ως μια σπείρα που ξετυλίγεται αργά. Ο λόγος για μια τέτοια τροχιά της Σελήνης είναι ο Ήλιος, ο οποίος έλκει τη Σελήνη 2 φορές ισχυρότερα από τη Γη.

Γιατί τότε το φεγγάρι δεν πέφτει στον ήλιο; Επειδή όμως η Σελήνη, μαζί με τη Γη, περιστρέφεται, με τη σειρά της, γύρω από τον Ήλιο, και η ελκυστική δράση του Ήλιου ξοδεύεται χωρίς ίχνος στη συνεχή μεταφορά και των δύο αυτών σωμάτων από μια άμεση διαδρομή σε μια καμπύλη τροχιά.